电路板以及电子设备的制作方法

电子电路装置的制造及其应用技术1.本技术涉及电子设备技术领域，更具体的说，涉及一种电路板以及电子设备。背景技术：2.随着科学技术的不断发展，越来越多的电子设备被广泛的应用于人们的日常生活以及工作当中，为人们的日常生活以及工作带来了巨大的便利，成为当今人们不可或缺的重要工具。3.pcb(印刷线路板)是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子设备中用于安装以及连接电子元件的主要载体。在pcb设计中，需要使用过孔来进行不同层的传输线之间的互连。为了使得pcb能够适用于高速信号传输的电子设备性能需求，对pcb的板厚和传输线布局空间要求也更高。而过孔结构成中未使用部分(或称残桩)过长会导致高速信号传输的反射、散射以及延迟等问题，而且会使得信号在特定频率下产生谐振，进而影响信号的完整性。技术实现要素：4.有鉴于此，本技术提供了一种电路板以及电子设备，方案如下：5.一种电路板，包括：6.基板，所述基板具有相反的第一表面和第二表面；7.贯穿所述基板的信号孔；8.位于所述第一表面的表层信号线，所述表层信号线的一端与所述信号孔位于所述第一表面的一端连接，另一端用于连接接口；9.与所述信号孔连接的薄膜元件，所述薄膜元件至少用于降低对所述信号孔中传输信号的反射或是提高所述传输信号的幅值中的一种。10.优选的，在上述电路板中，所述信号孔包括：第一组差分过孔，具有第一导电孔和第二导电孔；第二组差分过孔，具有第三导电孔和第四导电孔；所述第一导电孔通过位于所述电路板内的第一内层走线与所述第三导电孔连接；所述第二导电孔通过位于所述电路板内的第二内层走线与所述第四导电孔连接；11.所述表层信号线包括：第一表层走线，与所述第一导电孔位于所述第一表面的端部连接，且与位于所述第一表面的第一接口连接；第二表层走线，与所述第二导电孔位于所述第一表面的端部连接，且与所述第一接口连接；第三表层走线，与所述第三导电孔位于所述第一表面的端部连接，且与位于所述第一表面的第二接口连接；第四表层走线，与所述第四导电孔位于所述第一表面的端部连接，且与所述第二接口连接；12.其中，所述第一导电孔至所述第四导电孔中的至少一者连接有所述薄膜元件。13.优选的，在上述电路板中，至少包括下述方式中的一种：14.所述第一导电孔与所述第二导电孔之间连接有第一薄膜元件；15.或，所述第三导电孔与所述第四导电孔至少一者通过第二薄膜元件接地。16.优选的，在上述电路板中，所述第一薄膜元件为连接在所述第一导电孔与所述第二导电孔之间的第一薄膜电阻。17.优选的，在上述电路板中，所述基板包括层叠的多层金属层，相邻所述金属层之间具有绝缘层；在所述第一表面指向所述第二表面的方向上，该多层金属层依次为第1金属层至第n金属层，n为大于2的正整数；18.第i金属层包括所述第一内层走线和所述第二内层走线；19.所述第一薄膜电阻位于所述第二表面，或位于所述第二表面与所述第i金属层之间，i为大于1且小于n的正整数。20.优选的，在上述电路板中，所述电路板包括金属地，所述第二薄膜元件连接在所连接的导电孔与所述金属地之间。21.优选的，在上述电路板中，所述第三导电孔与所述第四导电孔分别通过一个所述第二薄膜元件接地。22.优选的，在上述电路板中，所述基板包括层叠的多层金属层，相邻所述金属层之间具有绝缘层；在所述第一表面指向所述第二表面的方向上，该多层金属层依次为第1金属层至第n金属层，n为大于2的正整数；23.第i金属层包括所述第一内层走线和所述第二内层走线；24.所述第二薄膜元件位于所述第二表面，或位于所述第二表面与所述第i金属层之间，i为大于1且小于n的正整数。25.优选的，在上述电路板中，所述第二薄膜元件包括串联的第二薄膜电阻和薄膜电感；26.所述第二薄膜电阻与所述薄膜电感位于同一层导电介质材料。27.本技术还提供了一种电子设备，包括上述任一项所述的电路板。28.通过上述描述可知，本技术技术方案提供的电路板以及电子设备中，所述电路板包括：基板，所述基板具有相反的第一表面和第二表面；贯穿所述基板的信号孔；位于所述第一表面的表层信号线，所述表层信号线的一端与所述信号孔位于所述第一表面的一端连接，另一端用于连接接口；与所述信号孔连接的薄膜元件，所述薄膜元件至少用于降低对所述信号孔中传输信号的反射或是提高所述传输信号的幅值中的一种。所述电路板中，设置与所述信号孔连接的薄膜元件，用于降低信号孔中传输信号的反射和/或提高所述传输信号的幅值，薄膜元件可以直接制作在电路板的表面或是内部，体积较小，而且制作成本低。附图说明29.为了更清楚地说明本技术实施例或相关技术中的技术方案，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技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。30.本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。31.图1为一种电路板进行背钻前的结构示意图；32.图2为图1所示电路板进行背钻后的结构示意图；33.图3为本技术实施例提供的一种电路板的结构示意图；34.图4为本技术实施例提供的另一种电路板的结构示意图；35.图5为图4所示电路板中线路的等效电路图；36.图6-图8为不同电路板中信号传输的眼图。具体实施方式37.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术中的实施例进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。38.如背景技术中所述，pcb中残桩会导致高速信号传输的反射、散射以及延迟等问题，而且会使得信号在特定频率下产生谐振，进而影响信号的完整性。39.为了解决过孔中残桩对通信质量的影响，一种方法是通过背钻工艺消除过孔掺杂，实现原理如图1和图2所示。40.如图1和图2所示，图1为一种电路板进行背钻前的结构示意图，图2为图1所示电路板进行背钻后的结构示意图，该方式中，电路板包括基板10，基板10中具有走线。走线包括走线段11和导电通孔12。具体的，基板10中设置有走线段11，走线段11在平行于基板10的方向(图1和图2的水平方向)延伸，为了便于走线段11之间或是走线段11与电路板表面的线路连接，需要设置贯穿基板10的导电通孔12，导电通孔12在垂直于基底10的方向(图1和图2的竖直方向)延伸。为了满足电路互连需求，需要如图1和图2中虚线折线所示的布线路径，对于位于电路板内层的走线段11，会导致导电通孔12存在较长的残桩14。为了解决残桩14对通信质量的影响，可以通过背钻工艺在残桩14的位置形成背钻孔13，以通过背钻孔13消除残桩14。41.对于用于高速通信的电路板，电路板厚度较大，导致背钻成本以及工艺要求高，背钻深度越大，背钻误差越大，背钻深度不足时不能有效消除残桩对通信质量的影响。42.为了解决过孔中残桩对通信质量的影响，另一种方法是在电路板表面焊接无源器件，通过在过孔处使用无源器件端接的方式来消除过孔中残桩对通信质量的影响。在电路板表面端接无源器件的方式会导致无源器件占用电路板表面空间，而且简单端接的方式会降低电路直流压降。43.通过上述描述可知，无论是背钻消除残桩的方式，还是电路板表面端接无源器件的方式都不能很好的消除残桩对通信质量的影响。而且在用于高速信号传输的电路板中，残桩对通信质量的影响更大，需要在接收端芯片使用均衡技术来进一步改善残桩对信号完整性的影响，会导致芯片调试更加复杂且会增加系统功耗。44.有鉴于此，本技术实施例提供了一种电路板以及电子设备，所述电路板包括：45.基板，所述基板具有相反的第一表面和第二表面；46.贯穿所述基板的信号孔；47.位于所述第一表面的表层信号线，所述表层信号线的一端与所述信号孔位于所述第一表面的一端连接，另一端用于连接接口；48.与所述信号孔连接的薄膜元件，所述薄膜元件至少用于降低对所述信号孔中传输信号的反射或是提高所述传输信号的幅值中的一种。49.本技术实施例提供的电路板中，设置与所述信号孔连接的薄膜元件，用于降低信号孔中传输信号的反射和/或提高所述传输信号的幅值，薄膜元件可以直接制作在电路板的表面或是内部，体积较小，而且制作成本低。50.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。51.参考图3所示，图3为本技术实施例提供的一种电路板的结构示意图，所示电路板包括：52.基板21，所述基板21具有相反的第一表面s1和第二表面s2；53.贯穿所述基板21的信号孔22；54.位于所述第一表面s1的表层信号线23，所述表层信号线23的一端与所述信号孔22位于所述第一表面s1的一端连接，另一端用于连接接口24；55.与所述信号孔连接的薄膜元件25，所述薄膜元件25至少用于降低对所述信号孔中传输信号的反射或是提高所述传输信号的幅值中的一种。56.本技术实施例中，所述电路板设置与所述信号孔22连接的薄膜元件25，所述薄膜元件25至少用于降低信号孔中传输信号的反射和/或提高所述传输信号的幅值，薄膜元件25可以直接制作在电路板的表面或是内部，体积较小，而且制作成本低。相对于在所述电路板表面焊接无源元件的方式，大大降低对电路板表面空间的占用以及制作成本。57.可以采用导电介质材料制备所述薄膜元件25。所述导电介质材料包括金属氧化物。在电路板制作工艺中，可以通过沉积工艺形成导电介质材料的薄膜，通过刻蚀工艺形成所需图形，进而制备所述薄膜元件25，制作工艺简单，制作成本较低，且与现有电路板制作工艺具有较高的兼容性。58.芯片中高速接口一般采用交流耦合的差分低电压模式传输，信号传输速率较高。为满足芯片高速接口通信需求，电路板中需要设置差分过孔。59.参考图4所示，图4为本技术实施例提供的另一种电路板的结构示意图，基于图3所示方式，所述信号孔24包括：第一组差分过孔，具有第一导电孔via1和第二导电孔via2；第二组差分过孔，具有第三导电孔via3和第四导电孔via4。所述第一导电孔via1通过位于所述电路板内的第一内层走线n1与所述第三导电孔via3连接。所述第二导电孔via2通过位于所述电路板内的第二内层走线n2与所述第四导电孔via4连接。60.所述表层信号线23包括：第一表层走线ms1，与所述第一导电孔via1位于所述第一表面s1的端部连接，且与位于所述第一表面s1的第一接口241连接；第二表层走线ms2，与所述第二导电孔via2位于所述第一表面s1的端部连接，且与所述第一接口241连接；第三表层走线sl1，与所述第三导电孔via3位于所述第一表面s1的端部连接，且与位于所述第一表面s1的第二接口242连接；第四表层走线sl2，与所述第四导电孔via4位于所述第一表面s1的端部连接，且与所述第二接口242连接。61.所述第一导电孔via1和所述第二导电孔via2分别连接单独的第一接口241。所述第三导电孔via3和所述第四导电孔via4分别连接单独的所述第二接口242。其中，所述第一导电孔via1至所述第四导电孔via4中的至少一者连接有所述薄膜元件25。62.一种方式中，所述第一导电孔via1与所述第二导电孔via2之间连接有第一薄膜元件251。63.另一种方式中，所述第三导电孔via3与所述第四导电孔via4至少一者通过第二薄膜元件252接地。本技术实施例中，优选的，设置所述第三导电孔via3与所述第四导电孔via4分别通过单独的所述第二薄膜元件252接地。64.所述第一导电孔via1与所述第二导电孔via2之间连接有第一薄膜元件251，且所述第三导电孔via3与所述第四导电孔via4至少一者通过第二薄膜元件252接地。65.在图4所示方式中，所述第一导电孔via1与所述第二导电孔via2之间连接有第一薄膜元件251，且所述第三导电孔via3与所述第四导电孔via4分别通过一个所述第二薄膜元件252接地。66.本技术实施例中，所述第一接口241用于连接发射端芯片tx。所述第一薄膜元件251为连接在所述第一导电孔via1与所述第二导电孔via2之间的第一薄膜电阻br1，所述第一薄膜电阻br1能够吸收减小反射信号，降低所述第一导电孔via1与所述第二导电孔via2中残桩对通信质量的影响。相对于可以焊接在电路板表面的无源器件，第一薄膜电阻br1体积较小，可以减小对电路板空间的占用，且成本较低。而且所述第一薄膜电阻br1不仅可以设置所述第二表面s2，还可以作为埋入式电阻置于所述电路板的内部，这样完全避免了对电路板表面层空间的占用。67.其中，可以所述第一薄膜电阻br1的阻值可以基于所连接表层走线到所连接导电孔的传输函数计算，本技术实施例对于所述第一薄膜电阻br1的阻值不作具体限定。68.所述电路板包括金属地32，所述第二薄膜元件252连接在所连接的导电孔与所述金属地32之间。如上述，本技术实施例中，为了更好的消除所述第三导电孔via3与所述第四导电孔via4中残桩对通信质量的影响，设置所述第三导电孔via3与所述第四导电孔via4分别通过一个所述第二薄膜元件252接地。69.当所述电路板同时设置有所述第一薄膜元件251和所述第二薄膜元件252时，可以设置所述第一薄膜元件251和所述第二薄膜元件252位于同一层导电介质材料，这样，通过同一层导电介质层即可同时制备所述第一薄膜元件251和所述第二薄膜元件252，制作工艺简单，制作成本低，且将所述第一薄膜元件251和所述第二薄膜元件252设置在同层，还可以降低电路板的厚度。70.所述第一薄膜元件251和所述第二薄膜元件252都可以作为埋入式元件置于电路板的内部，从而避免占用电路板表面的布局空间。71.可选的，设置所述第二薄膜元件252包括串联的第二薄膜电阻br2和薄膜电感l；所述薄膜电感l作为高阻抗值元件，能够提高反射增益，增加传输信号的幅值。所述薄膜电感l的阻值通过计算所对应表层走线ms到所对应导电孔的传输函数获得，本技术技术方案对所述薄膜电感l的阻值不作具体限定。72.所述第二薄膜电阻br2与所述薄膜电感l位于同一层导电介质材料，这样，通过同一层导电介质层即可同时制备所述第二薄膜电阻br2与所述薄膜电感l，制作工艺简单，制作成本低，且将所述第二薄膜电阻br2与所述薄膜电感l设置在同层，还可以降低电路板的厚度。73.本技术实施例中，所述第二接口242用于连接接收端芯片rx。所述第二薄膜元件252包括串联的第二薄膜电阻br2和薄膜电感l，可以增加传输信号的幅值，接收端芯片rx无需具有均衡化功能，降低接收端芯片rx复杂度和功耗。74.参考图5所示，图5为图4所示电路板中线路的等效电路图，结合图4和图5所示，设定所述第三导电孔via3所连接的第二薄膜元件252包括薄膜电感l1和薄膜电阻r1，所述第四导电孔via4所连接的第二薄膜元件252包括薄膜电感l2和薄膜电阻r2。一般的，第二薄膜元件252中第二薄膜电阻br2的阻值为50欧姆，即薄膜电阻r1和薄膜电阻r2均为50欧姆。第二薄膜电阻br2的阻值具有通信需求设定，本技术实施例对于第二薄膜电阻br2的阻值不作具体限定。75.本技术实施例所述电路板中，所述基板21包括层叠的多层金属层m，相邻所述金属层m之间具有绝缘层，本技术附图中未示出所述绝缘层。在所述第一表面s1指向所述第二表面s2的方向上，该多层金属层m依次为第1金属层至第n金属层，n为大于2的正整数。76.第i金属层包括所述第一内层走线n1和所述第二内层走线n2，也就是说，所述第一内层走线n1和所述第二内层走线n2由所述电路板内部的同一层金属层m图形化制备。其中，i为大于1且小于n的正整数。77.可以设置所述第一薄膜电阻br1位于所述第二表面s2，或位于所述第二表面s2与所述第i金属层之间。可以设置所述第二薄膜元件252位于所述第二表面s2，或位于所述第二表面s2与所述第i金属层之间。78.所述电路板中，多层金属层m中部分为金属地32，部分为信号线层。所述金属地32为整面金属层，且在对应信号孔22的位置具有作为反焊盘的镂空区域，所述镂空区域包围所述信号孔22，所述信号孔22位于所述镂空区域内，且与所述金属地不接触。所述信号线层包括信号线，本技术实施例中，表层走线以及内层走线均是由对应的信号线层图形化制备。当具有多层所述信号线层时，相邻两层所述信号线层之间具有至少一层所述金属地32。79.各层所述金属地32均具有包围所述第一组差分过孔的第一镂空区域，所述第一镂空区域同时包围所述第一组差分过孔中所述第一导电孔via1和所述第二导电孔via2，各层所述金属地32均具有包围所述第二组差分过孔的第二镂空区域，所述第二镂空区域同时包围所述第二组差分过孔中所述第三导电孔via3和所述第四导电孔via4。80.本技术实施例中，具有多个接地孔via5，用于连接所有所述金属地32，各层所述金属地32通过所述接地孔via5同时接地。设置所述第二薄膜元件252一端与所对应的导电孔所连接，另一端与相邻的所述接地孔via5连接，如是在提高传输信号幅值的同时，电路连接结构简单。如图4所示，第三导电孔via3连接一个薄膜电感l，且该薄膜电感l通过一个第二薄膜电阻br2和相邻的一个接地孔via5连接。第四导电孔via4连接一个薄膜电感l，且该薄膜电感l通过一个第二薄膜电阻br2和相邻的一个接地孔via5连接。81.参考图6-图8所示，图6-图8为不同电路板中信号传输的眼图。图6为电路板中无消除残桩设计的电路板所对应的眼图，基于图6可见，此时通信质量很差，眼图中眼高和眼宽很小，通信质量很差。图7为采用端接分离的无源器件电路板所对应的眼图，对比图6和图7可知，在电路板表面端接分离无源器件的方式能够一定程度上提高通信质量，提高了眼图中眼高和眼宽。图8为本技术实施例所述电路板所对应的眼图，相对于图7所示方式，本技术实施例所述电路板进一步提高了通信质量，进一步提高了眼图中眼高和眼宽。82.基于上述实施例，本技术另一实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括上述实施例所述电路板。83.本技术实施例所述电子设备包括手机、电脑、智能穿戴设备以及其他具有电路板的电子装置。84.所述电子设备采用上述实施例所述电路板，能够有效消除过孔残桩对通信质量的影响，无需背钻工艺，工艺简单，且制作成本低，而且可以通过埋入式薄膜元件，不占用电路板表面布局空间。85.本说明书中各个实施例采用递进、或并列、或递进和并列结合的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的电子设备而言，由于其与实施例公开的电路板实施例相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见电子设备对应部分说明即可。86.需要说明的是，在本技术的描述中，需要理解的是，幅图和实施例的描述是说明性的而不是限制性的。贯穿说明书实施例的同样的幅图标记标识同样的结构。另外，处于理解和易于描述，幅图可能夸大了一些层、膜、面板、区域等厚度。同时可以理解的是，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称作“在”另一元件“上”时，该元件可以直接在其他元件上或者可以存在中间元件。另外，“在…上”是指将元件定位在另一元件上或者另一元件下方，但是本质上不是指根据重力方向定位在另一元件的上侧上。87.术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。88.还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。89.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。









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