一種模塊用信號線布線方法與流程
2024-03-31 05:11:05 1
本發明涉及數據通信技術領域，尤其涉及一種模塊用信號線布線方法。
背景技術：
隨著光通信技術的快速推廣及深入應用，光模塊的需求與日俱增，市場需求也朝著不斷小型化、高速率、高密度、多通道、高可靠性方向發展，但對於高可靠性、高速率、高密度的要求，就需要滿足以下幾個需求：（1）如何在較小的模塊上放置較多的器件；（2）如何在布滿器件的pcb板上實現信號（例如，控制信號或高速信號等）的有效及可靠傳輸。目前市場上此類小型高密度高速率模塊產品較少，其主要是pcb板表層（即第一層）上的布線佔用過多空間，降低了布件密度，並且間接增大了模塊產品體積，這與市場需求相違背。
技術實現要素：
本發明提供一種模塊用信號線布線方法，用於解決現有技術中模塊內pcb板表層布線及器件共同佔用模塊面積較大而導致布件密度低的問題，用於減小表層布線面積，增加表層布件密度，使模塊小型化，且信號線無需打過孔換層，提高信號傳輸的可靠性及質量。
為了解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案予以解決：
一種模塊用信號線布線方法，其特徵在於，包括如下步驟：
（1）從所述模塊內pcb板的第一層至第n層上表面之間的整個部分挖掉一部分，使處於所述pcb板的第n層上露出與所述模塊的管腳連接的第一焊點和與設置在所述pcb板上的控制晶片的管腳連接的第二焊點，其中n為大於1的自然數；以及（2）在所述pcb板的第n層上形成用於連接所述第一焊點和所述第二焊點的信號線。
進一步地，所述信號線傳輸差分高速信號，避免因換層打過孔影響高速信號質量。
進一步地，為了提高高速信號傳輸質量及信號屏蔽效果，所述信號線包括帶狀線。
進一步地，為了提高信號質量，所述控制晶片的輸出管腳通過金線與所述第二焊點連接，且所述模塊的輸出管腳通過金線與所述第一焊點連接；和/或，所述模塊的輸入管腳通過金線與所述第一焊點連接，且所述控制晶片的輸入管腳通過金線與所述第二焊點連接。
與現有技術相比，本發明的優點和有益效果是：從模塊內pcb板的第一層至第n層上表面之間的整個部分挖掉一部分以便露出第n層上的第一焊點和第二焊點，且在pcb板的第n層上形成連接第一焊點和第二焊點的信號線，減小pcb板上表層布線面積，提高表層布件密度，實現模塊小型化高密度，且無需打過孔及換層，避免因需換層而打過孔帶來的信號質量下降的問題，提高信號傳輸可靠性及質量。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對本發明實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡要介紹，顯而易見地，下面描述的附圖是本發明的一些實施例，對於本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。
圖1為本發明中模塊的一種實施例的布局圖；
圖2為圖1中模塊內pcb板的一種實施例中用於連接第一焊點和第二焊點的信號線布局圖；
圖3為本發明中第一焊點和模塊管腳連接以及第二焊點和控制晶片管腳連接的示意圖。
具體實施方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
為了避免在pcb板10表層或第一層上布線，降低pcb板10表層布件密度，影響模塊100的小型化高密度，如圖1至圖3所示，本發明涉及一種模塊100用信號線布線方法，包括如下步驟：（1）從模塊100內pcb板10的第一層至第n層上表面之間的整個部分挖掉一部分，使處於pcb板10的第n層上露出與模塊100的管腳20連接的第一焊點21和與設置在pcb板10上的控制晶片30的管腳（未示出）連接的第二焊點22，其中n為大於1的自然數；（2）在pcb板10的第n層上形成信號線23，用於連接第一焊點21和第二焊點22。pcb板10包括多層導電銅箔，且每相鄰層銅箔之間填充有絕緣膠狀介質，在本實施例中，為了利用信號線23傳輸差分高速信號，該pcb板10包括至少三層導電銅箔，例如可以從第一層至第二層上表面之間的整個部分挖掉一部分以便在第二層上露出焊點，其中第一層以及在第一層和第二層之間的絕緣膠狀介質形成該整個部分。
具體地，在本實施例中，為了便於說明信號線23的布線方式，如圖1至和圖2所示，假設本實施例pcb板10包括三層：第一層1（或稱為表層）、第二層2和第三層（未示出），其中第一層1和第二層2之間填充有絕緣膠狀介質（未示出）且第二層2和第三層之間填充有絕緣膠狀介質3，且為了清楚示出信號線23的布線，圖1中將第一層1和第一層1和第二層2之間的絕緣膠狀介質設計成透明層，並在圖1中省去管腳20。為了對pcb板10的信號線布線且避免因在第一層1打過孔換層而導致信號傳輸質量下降的問題，如圖1所示，從pcb板10的第一層1至第二層2上表面形成整個部分（即第一層1和第一層1和第二層2之間的絕緣膠狀介質），從該整個部分中挖掉一部分，例如挖掉一部分後形成圖1所示出的b、c和d三個缺口部分，將第二層2上的第一焊點21和第二焊點22露出；如圖2所示，在第二層2上形成信號線23，例如可以通過藥水蝕刻掉為第二層2的銅箔的一部分以便形成信號線23，用於直連第一焊點21和第二焊點22，避免打過孔換層，解決了因打過孔換層而帶來信號質量下降的問題，且布線不佔用pcb板10表層空間，有效節省pcb板10的表層面積，提高表層布件密度，在同等大小的封裝尺寸下，可以提高產品封裝密度，實現小體積高密度的產品設計。
該信號線23可用於傳輸差分高速信號或控制信號等，在本實施例中，該信號線23用於傳輸差分高速信號。為了提高信號傳輸質量，需提高信號線23的抗幹擾能力，避免高速信號打過孔，通過由第二層2形成的信號線23，具體地為帶狀線實現差分高速信號的傳輸，且由於信號線23處於第二層2上，信號傳輸不易受表層上各元器件的影響，而微帶線處於表層，因此，在本實施例中，信號線23採用帶狀線來提升信號屏蔽效果。
在本實施例中，該模塊100可以設計成單發送模塊、單接收模塊或收發一體模塊，如圖3所示，在pcb板10的空缺區域a處設置有控制晶片30，當設計成單發送模塊時，控制晶片30上的輸出管腳通過金線50與第二焊點22直連，且模塊100的輸出管腳通過金線40與第一焊點21直連，用於將來自控制晶片30的差分高速信號依次通過控制晶片30的輸出管腳、金線50、第二焊點22、信號線23、第一焊點21、金線40和該模塊100的輸出管腳發送至外部；當設計成單接收模塊時，信號通過模塊100的輸入管腳通過金線40與第一焊點21直連，且控制晶片30上的輸入管腳通過金線50與第二焊點22直連，且用於將來自外部的差分高速信號依次通過該模塊100的輸入管腳、金線40、第一焊點21、信號線23、第二焊點22、金線50由控制晶片30的輸入管腳接收；當設計成收發一體模塊時，一部分差分高速信號從模塊100的輸入管腳輸入並通過金線40、第一焊點21、信號線23、第二焊點22金線50由控制晶片30的輸入管腳接收，且另一部分差分高速信號從控制晶片30的輸出管腳通過金線50、第二焊點22、信號線23、第一焊點21、金線40和該模塊100的輸出管腳發送至外部，實現收發信號，在通過信號線23傳輸差分高速信號過程中，無需換層及打過孔，且金線40和50直接綁定在第二層2，通過減小金線長度和弧高度可進一步提高信號質量。
本實施例的模塊100用信號線布線方法，通過由模塊100內pcb板10第二層2形成的信號線23和第二層2上的第一焊點21和第二焊點22，解決表層布線佔用器件空間的問題，提高pcb板10上布件密度，實現模塊100小型化高密度；差分高速信號線無需打過孔及換層，解決高速信號的emc問題，提高模塊100中信號傳輸可靠性；利用帶狀線傳輸差分高速信號，提高該信號傳輸質量及屏蔽效果。
最後應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。