专利名称：具有参考电路的多层电路元件的制作方法
技术领域：
本申请概括而言涉及一种多层电路元件，更具体而言涉及ー种具有改进的參考电路的多层电路元件。
背景技术：
电子设备通常采用多层电路板或多个电路元件用于传输和接收高速度以及高数据传输速率的信号。由于期望在相同或更小的焊接区域内设置更高速度的电子器件，因此，提高多层电路板的密度更具有挑战性。一些多层电路板包括嵌入在电路板内的多个參考平面或接地平面，所述多个參考平面或接地平面与各种信号导体一起用于沿着或穿过所述电路板传输所需的信息或数据。尽管这些參考平面用作电性屏蔽，但是它们典型地也作为所述电路板的各种信号导体的返回路径的一部分。从诸如另一信号导体或另ー參考平面(用作另一信号导体的返回路径)的另一源传送到第一參考平面的能量或噪音可能会对耦合于所述第一參考平面的信号导体所传导的信号造成影响。堆叠式模块插座可米用ー个多层电路板，以将信号从ー个主电路板传送至ー对对齐的端ロ。与一个端ロ相关的能量有时可能不期望地传输至另一端ロ的电路，这可能造成系统错误或者导致系统可靠性降低或不能工作。因此，希望最小化任一能量源对ー组信号导体的影响，即使是信号导体通过ー个或多个參考平面而与该能量源隔离。
发明内容
一种多层电路元件，包括导电性的且基本平行间隔的一第一參考平面和一第二參考平面，而且可包括ー导电穿孔，在所述第一參考平面和第二參考平面之间延伸，以电连接所述第一參考平面和第二參考平面。一第一信号导体的一第一部分邻近所述第一參考平面的一第一区域，且至少一个电路元件邻近并可操作性地传输能量至所述第二參考平面。一具有増大的阻抗的细长区域位于所述第一參考平面中并位于所述第一參考平面的所述第一区域与所述穿孔之间。—种多层电路元件，可包括ー导电參考平面，包括电连接的一第一区域和一第二区域；以及ー第一信号导体，其至少一部分邻近所述导电參考平面的所述第一区域。至少ー个第二信号导体可包括延伸穿过与所述导电參考平面的所述第二区域邻近的所述參考平面中的一开ロ的部分。一阻抗增大的区域位于所述导电參考平面的电连接的所述第一区域和所述第二区域之间。ー种滤波模块，可包括ー壳体，绝缘性的；一磁性组件，安装在所述壳体上；以及 一多层电路元件。所述磁性组件可包括与多个导体互连的至少ー个滤波变压器。所述多层电路元件可包括电连接的一第一參考区域及一第二參考区域。一信号导体的至少一部分可邻近所述第一区域，而且ー个电路元件可以邻近于所述第二区域。一导电性降低的区域位于电连接的所述第一区域和所述第二区域之间。
在结合附图更好地理解吋，将可更全面地认识各种另外的目的、特征和带来的优点，在附图中，各个视图中的相同的附图标记表示相同或相似的部件，并且在附图中图I是根据一第一实施例的一磁性插座的一前视立体图；图2是图I的一磁性插座壳体的一局部分解后视立体图，处于不同插入阶段的多个内部模块处于磁性插座壳体内；图3是图2的ー个内部模块的一立体图；图4是图3的内部模块的一分解立体图； 图5是图3的内部模块所使用的一电路板的一立体图；图6是图5的印刷电路板内所包含的各个导电层的一分解立体图；图7是图5的电路板的一立体图，同时为了清楚起见去掉绝缘层和某些导体图8是图7的电路板的一俯视图；图9是图8的电路板的基本沿图8的线9-9截取同时去掉了电路板前端的一部分的立体图；图10是与图7类似的一立体图，其中为了清楚起见去掉了一上參考平面；图11是图10的电路板的一俯视图；图12是图11的电路板的基本沿图11的线12-12截取并去掉电路板前端的一局部立体图；图13是与图9类似的、但是为了清楚起见去掉第二导电层的信号迹线的一局部立体图；图14是与图13相似的、但是为了清楚起见去掉了第一层信号迹线和第二导电层的參考导体的一局部立体图图15是与图9相似的、示出參考平面的一替代实施例的电路板的一局部立体图；图16是图5的电路板的第二导电层的參考平面的一俯视图；图17是图5的电路板的第三导电层的參考平面的一俯视图；图18是可供图3的内部组件模块使用的一电路板的一替代实施例的一立体图；图19是图18的电路板的导电层的一分解立体图；图20是图18的电路板的导电层的基本沿图18的线20_20截取的一局部立体图；图21是图5的电路板的一整体示意截面图；图22是不出图5的电路板的一个方案的一整体不意截面图；以及图23是不出了图5的电路板的另一方案的一整体不意截面图；以及图24是示出了图5的电路板的再一方案的一整体示意截面图。
具体实施例方式以下说明g在向本领域技术人员告知示范性实施例的运作。应认识到的是，这些说明是g在帮助读者理解而非限制本发明。正因如此，对ー特征或方案的提及g在说明ー实施例的一特征或方案，而非暗示每个实施例必须具有所说明的特征。而且，应注意的是，所给出的详细说明示出了多个特征。而某些特征己组合在一起，以说明潜在的系统设计，那些特征也可用于未明确公开的其他组合。因此，除非另有说明，所述的多个组合并非用于限制。通常希望提高磁性插座的各个端ロ之间的电性分离或电性隔离。当用于对齐式插座(aligned jacks)的磁性元件和电路包含在插入到插座壳体内的单个模块中时，提高磁性插座的竖向对齐端ロ之间的隔离可能尤为存在问题。尽管可在一公用电路板的信号层之间设置屏蔽，但是经由ー组信号导体(例如与竖向对齐的端ロ之一相关联的那些信号导体)传输的信号可能依然对经由同一电路板内的另ー组信号导体(例如与另ー竖向对齐端ロ相关联的那些信号导体)传输的信号造成负面影响。在设置有多个參考或接地层或平面的情况下，这些參考层通常通过ー个或多个导电穿孔(conductive vias)电性互连，以形成ー节点(junction)并保持一共同參考电势。但是，应注意的是，參考平面不仅用作屏蔽，而且还可用作相关信号导体的返回路径。因此，(通常经由所述多个导电穿孔)从ー个參考平面传送到另ー參考平面的能量将趋于使磁性插座的竖向对齐端ロ之间的电性隔离降低。图I不出一个多输入、磁性的、叠层式的插座30的前侧,插座30具有一壳体32,壳体32由ー绝缘材料(诸如合成树脂(例如PBT)制成，且插座30包括多个前侧开ロ或端ロ33，所述多个前侧开ロ或端ロ 33设置成竖向对齐对33’，且各个端ロ 33设置为容纳ー以太网或RJ-45型插座(未示出)。各个端ロ 33具有八个端子，并且根据以太网标准，这些端子被耦合成多个差分对，其中第一端子和第二端子构成第一差分对，第三端子和第六端子构成另ー差分对，第四端子和第五端子构成再一差分对，第七端子和第八端子构成最后一差分对。由此，參考图5，可以看出，八个电路板垫112-118设置成沿电路板100的一顶面排成ー排。应当注意的是，在本说明书中，方向表示例如上、下、左、右、前、后等用于解释所公开的实施例的各个部件的结构和运动，并非是绝对的，而是相対的。当所公开的实施例的各个部件处在如图所示的位置时，这些表示才是合适的。然而，如果所公开的实施例的參考位置或參考构架变化，这些表示应根据所公开的实施例的參考位置或參考构架的变化而变化。除了和端ロ 33对齐的多个开ロ以及壳体32的底表面或下表面外，屏蔽组件50完全封闭壳体32且包括一前屏蔽构件52和一后屏蔽构件53。附加的屏蔽构件54相邻设置且基本包围所述多个端ロ 33，以完整形成屏蔽组件50。当屏蔽组件50放置在磁性插座壳体32周围就位时，为了接合各元件及确保各元件固定在一起，可连接的前、后屏蔽构件形成有多个互锁片55以及多个开ロ 56。各个屏蔽构件52、53分别包括多个接地脚57、58，所述多个接地脚57、58在安装到电路板1000上时分别延伸到电路板1000上的多个接地通孔1002中。如图2所示，磁性插座30的壳体32的后部包括大的ー开ロ或插ロ 34，插ロ 34具有位于其内的三个均匀间隔开的金属的模块间屏蔽件60，以限定四个组件模块容纳腔35。各个容纳腔35的尺寸和形状设置成可容纳ー个内部组件模块70。虽然示出三个模块间屏蔽件60，但是也可以使用不同数目的屏蔽件来限定不同数目的容纳腔。更具体地，为了提供内部的组件模块70之间的竖向电性隔离或屏蔽，可使用比所需的内部组件模块数目少ー个的屏蔽件。所示模块间屏蔽件60由一片材金属材料冲压形成，但也可由其它导电材料(例如模铸金属或镀塑材料)形成。參见图3和图4，内部组件模块70包括一构件壳体75，构件壳体75将多个变压器电路和滤波元件容纳于其内。一上电路板100基本邻近构件壳体75的一上表面安装并包括与其机械和电连接的上接触组件76、下接触组件77。一下电路板78基本邻近构件壳体75的一下表面安装。下电路板78和上电路板100包括电阻、电容和与位于构件壳体75内的变压器和扼流器相关的其他器件。组件模块70包括用于提供堆叠式插座或双插座功能的上接触件组件76和下接触件组件77。上接触件组件76安装于上电路板100的一上表面并提供物理和电气接ロ，上接触件组件76包括向上延伸的多个接触端子79，所述多个接触端子79用于连接于插入到上排端口中的端ロ 33内的一以太网插头。下接触件组件77安装于上电路板100的一下表面 并包括向下延伸的多个导电接触端子81，所述多个导电接触端子81用于连接于插入到下排端ロ的端ロ 33内的一以太网插头。上接触件组件76经由引线电连接于上电路板100，所述引线锡焊于(soldering)或通过诸如其他焊接(welding)或导电粘接之类的其它方式电连接于ー排电路板垫112-182，所述电路板垫112-182沿上电路板100的上表面位于基本邻近构件壳体75的一前缘的一位置。下接触件组件77类似地安装于上电路板100的下表面并连接于在上电路板100的下表面上的类似的一第二排电路板垫613-683上。參见图4,构件壳体75是具有一左半壳体75a和一右半壳体75b的一两片式组件；左半壳体75a和右半壳体75b中的一个用于固持上端ロ的磁性元件1200a，左半壳体75a和右半壳体75b中的另ー个用于固持各对竖向对齐端ロ的下端ロ的磁性元件1200b。左半壳体75a、右半壳体75b由诸如LCP之类的合成树脂或其它类似材料形成并且二者可在物理上相同，以用于降低制造成本和简化组装。ー扣合突起84自各个半壳体的左侧壁(參见图4)突出。一扣合凹部85位于各个半壳体的右侧壁并且将扣合突起84锁定容纳于其内。各个半壳体75a、75b形成有大的箱形的ー插ロ或开ロ 86，插ロ 86将滤波磁性元件1200容纳于其内。两个半壳体75a、75b的插ロ 86相向面对，且内部细长的一屏蔽元件1900位于两个半壳体75a、75b之间，以电性隔离所述两个插ロ 86。各个面向细长屏蔽元件1900的半壳体75a、75b的表面包括一突起87以及ー尺寸相似的插孔88，所述突起和插孔设置成当两个半壳体75a、75b组装在一起时各个半壳体的突起87将插入到另一半壳体的插孔88中。细长屏蔽元件1900包括与突起87和插孔88对齐的ー对孔1902，从而在组装半壳体75a、75b和屏蔽元件1900时，各个突起87将延伸穿过相应孔1902并进入它的插孔88中，以将屏蔽元件1900相对于两个半壳体75a、75b固定就位。一第一组导电插针或尾部91从半壳体75a、75b的下表面延伸出、插入穿过下电路板78中的多个孔78a、并焊接于所述多个孔78a。插针91的长度足以延伸穿过下电路板78，并且插针91设置为随后插入到电路板1000中的多个孔(未示出)并焊接于所述多个孔。更短的一第二组插针92也从半壳体75a、75b的下表面延伸出、延伸进入并随后焊接于下电路板78中的多个孔78b。一第三组导电插针93从半壳体75a、75b的上表面延伸出、插入到上电路板100的多个孔IOOa中、并焊接于所述多个孔100a。磁性元件1200提供阻抗匹配、信号整形与调节、高压隔离、以及共模噪声降低。这对于采用具有未屏蔽双绞(UTP)传输线的线缆的以太网系统而言是特别有利的，因为这些线比屏蔽传输线更易于拾取噪声。磁性元件1200有助于滤除噪声并提供良好的信号完整性和电性隔离。磁性元件1200包括与各个端ロ 33相关联的四个变压器及扼流器组件1201。所述扼流器设置为对共模噪声呈现高阻抗但对差模信号呈现低阻抗。针对各个传输及接收沟槽，设置一个扼流器且各个扼流器可直接导线连接于RJ-45连接器。细长屏蔽元件1900基本上为一矩形金属板且包括向下悬垂的七个焊接尾部1903，焊接尾部1903设置为用于插入并焊接于下电路板78的多个孔78c中。尾部1903的长度足以延伸穿过下电路板78、随后插入到电路板1000上的多个孔(未示出)并焊接于所述多个孔。向上延伸的两个焊接尾部1904、1905从屏蔽元件1900的ー顶面或顶缘1906延イ申、并设置为用于插入且焊接于上电路板100的镀覆孔或穿孔711、712中。屏蔽元件1900设置为将各个半壳体中的变压器1300和扼流器1400以及其它电路元件与其相邻的半壳体中的那些元件屏蔽，以将下端ロ的电路与其竖向对齐的上端ロ的电路屏蔽。如上所述，与所述插座的各个端ロ 33相关联的磁性元件1200包括四个变压器及 扼流器组件1201，同时各个变压器及扼流器上缠绕有多根导线(未示出)。所述多个变压器及扼流器组件1201插入到相应插ロ 86中，且所述多根导线(未示出)焊接于或以其他方式连接于插针92、93。一用于减震的绝缘泡沫插件94插入到各插ロ 86中并覆盖在变压器及扼流器组件1201上，以将变压器及扼流器组件1201固定就位。一绝缘罩95固定于各半壳体75a、75b，以包围插ロ 86并将泡沫插件94固定在其内并为插针93提供绝缘屏蔽。如所示出的，上印刷电路板100为ー多层电路板，该多层电路板具有六个导电层和位于相邻导电层之间的ー绝缘层。上电路板100还包括用于穿过各绝缘层将位于ー个导电层上的导体互连至位于另ー导电层上的导体的镀覆通孔或穿孔。虽然各个图中所示的穿孔为实体状的或圆柱状的，但是其典型的为管状结构，该管状结构通过在电路板上生成一个孔然后对该孔的内表面进行镀覆而形成。上电路板100包括用于将构件壳体75内的磁性元件连接于其各自的上接触件组件76、下接触件组件77的电路。期望使与一个端ロ相关的高速信号对经过另一端ロ的高速信号的影响最小化。在针对ー对对齐的端ロ使用ー个组件模块70的系统中，希望对每一端ロ的电路板的内部电路进行电性隔离。通过互连电路板内的參考平面来达到该结果是非常复杂的，这会导致与用作一个端ロ的信号导体的返回路径的參考平面相关的能量对另一端ロ的信号导体的相关參考平面造成影响。与各组信号导体相关的參考平面之间的能量传输将减弱对齐端ロ之间的电性隔离并降低它们的电气性能。尽管期望ー个端ロ的信号导体与其他端ロ的參考平面之间相互隔开并且保持相对的隔离，但是在某些情况下，这难以实现。例如，有时期望与信号导体连接的穿孔经过与另ー组信号导体相关的參考平面。而这是又ー种可能减弱对齐端ロ之间的电性隔离并且降低它们性能的情況。參见图6，可以看到，上电路板100具有六个导电层101、102、103、104、105和106。通常，导电层101、102和103与上端ロ相关联，而导电层104、105和106与下端ロ相关联。应当注意的是，导电层101和导电层106相似，导电层102和导电层105相似，而导电层103和导电层104相似，从而上端口和下端ロ具有相同的功能。更具体地，上端口和下端ロ之间的这些导电层的电路相互对应成“镜像”(即相对电路板100的纵轴"I/旋转ー百八十度)。由于端口内的电路标号，这是必然的，由此标有ー个上端ロ的数字的电路在图I中看时位于上端ロ 33的右侧，标为ー个下端ロ的数字的电路在图I中看时位于左側。可以看到，靠内的导电层103和导电层104除了相对电路板100的纵轴"I/旋转之外是相同的。同样地，导电层102和导电层105除了其方位之外也是相同的。导电层101和导电层106的导体除了其方位之外也是相同的，导电层101和导电层106的导体连接于接触垫，接触垫随后连接于上接触件组件76、下接触件组件77。然而，导电层101具有导电层106不具有的附加电路，所述附加电路用于连接印刷电路板100顶部的多个元件以及连接磁性元件1200的中心接线处。该附加电路的位置对模块化插座30的高速性能来说并不重要。换句话说，可能对上下端ロ的性能产生显著影响的电路板100内的电路除了其方位外本质上相同。因此，在此不再对导电层101-106的重复方面进行描述。—般而言，导电层101和导电层106仅包含信号导体,导电层103和导电层104仅 包括參考或接地导体，导电层102和导电层105为信号导体和參考导体的混合层。应理解的是，多个导电穿孔用于连接不同导电层中的各个导体并延伸穿过绝缘层。在一些情况下，信号迹线延伸穿过某些參考平面。为了清楚起见，在图7-图17的第一导电层101中，仅示出与垫112-182相关的信号导体或电路110-180，这是因为这些信号导体最容易受到由与另一端ロ相关的信号导体所发出的能量的影响。电路110的接触垫112通过导电迹线134连接至穿孔113。类似地，接触垫122通过导电迹线124连接至穿孔123，其余接触垫132-182通过其各自的导电迹线134-184连接于相关联的穿孔133-183。各个电路110-180包括ー个接触垫112-182、穿孔113-183、以及将接触垫112-182连接于各自穿孔113-183的导电迹线114-184。电路110和120通常紧密耦合在一起，同时它们各自的接触垫112和122彼此相邻、穿孔113和123位于彼此相邻、导电迹线114和124也位于彼此相邻。应注意的是，导电迹线114包括一 U形部115，从而导电迹线114和124具有基本相等的长度以减少信号偏移(signal skew).类似地，电路140和150紧密耦合在一起，同时接触垫142邻近接触垫152、穿孔143邻近穿孔153、导电迹线144邻近导电迹线154。导电迹线144包括一 U形部145以增大迹线144的路径长度，从而导电迹线144接近导电迹线154的路径长度以减少电路140和150之间的信号偏移。同样地，电路170和180紧密耦合在一起，同时接触垫172邻近接触垫182、穿孔173邻近穿孔183、导电迹线174邻近迹线184。此外，导电迹线174包括一 U形部175，以减少电路170与180之间的信号偏移。电路130和160不像其它对电路(即，电路110和120、电路140和150、以及电路170和180)那样紧密耦合在一起。參见图8，电路130的接触垫132和电路160的接触垫162通过位于二者之间的接触垫142和152间隔开。电路130的穿孔133邻近电路160的穿孔163，并且导电迹线134通常沿电路160的导电迹线164的部分165延伸。电路160还包括ー长部166，长部166基本上垂直于或横跨迹线144和154，这进ー步降低了电路130和160之间的耦合。导电迹线134包括多个U形部135，以减少信号偏移，但是所述多个U形部进ー步降低导体130和160之间的耦合。由此，基于所述多个导电迹线的几何结构，导体130和160之间的耦合不如其它对导电迹线那样紧密耦合，且由此更容易受到来自各自端口外部的外部串扰和其它不期望的能量源的不利影响。电路140、150、170、180的接触垫142、152、172、182包含在第一导电层101中，而电路140、150、170、180的剩下部分包含在混合信号及接地层102中。这样，各电路140、150、170、180的大部分包含在导电层102中，但是这些电路包括将导电层102上的电路迹线的端部与导电层101上的各自的导电垫互连的导电穿孔。导电层102的大部分为參考平面200，如图所示，參考平面200可以看作是通常被划分为四个不同的区或区域(图16)。前參考区域202基本位于导电层101的电路垫112-182下方并延伸至电路板100的前端109。一中部參考区域203基本位于狭槽或沟槽206与狭槽或沟槽209之间，导电迹线144、154位于狭槽或沟槽206中(图8、图11)，导电迹线174、184位于狭槽或沟槽209中并向前延伸至前參考区域202。第一外參考区域204基本位于狭槽206和电路板100的邻近穿孔113-183的一纵边缘之间。第二外參考区域205基本位于狭槽209和电路板100的邻近穿孔613-683的相对的另一纵边缘之间并进ー步延伸至电路板100的一后边缘107，穿孔613-683连接于电路板100的下表面上的导电垫612-682。尽管參考平面200的区域202-205在此是为了有助于说明和理解而标明的大体区域、而不是物理上清楚划分的区域，但是在图16中仍采用了线214来标明前參考区域202和中部參考区域之间的边界，并采用了线215来标明前參考区域202与第一外參考区域204之间的边界。參见图7、图8和图11，可以看到，导电迹线114、124、134和164均处于第一导电层101中并位于第一外參考区域204上方并与第一外參考区域204密切相关联。导电迹线144、154位于第二导电层102内并在狭槽206内延伸，狭槽206位于中部參考区域203与第一外參考区域204之间并由第一外參考区域204的边缘207和中部參考区域203的边缘208限定。导电迹线174、184位于第二导电层102内并在狭槽209内延伸，狭槽209位于中部參考区域203与第二外參考区域205之间并由中部參考区域203的边缘211和第二外參考区域205的边缘212所限定。具有圆齿状细长内表面的细长的狭槽或沟槽213沿电路板100的每条外纵边设置、且基本上从电路板100的后端107向电路垫112-182延伸、并且其尺寸设置成允许穿孔113-183和613-683延伸穿过第二导电层102而不接触第二导电层102的參考平面200的任一部分。第二导电层102内的中央导电穿孔711的部分位于中部參考区域203内。第二导电层102内的后穿孔712的部分位于第二外參考区域205内。第二导电层102内的前穿孔713的部分位于前參考区域202内。第三导电层103实质上是其内具有各种开ロ的实体參考平面或接地面300。參考平面300包括中央狭槽或沟槽304，中央狭槽或沟槽304基本上沿參考平面300的纵向中心延伸。更具体地，可以看到，狭槽304由三个基本平行但相互偏移的部分305、306、307形成，部分305、306、307基本上平行于电路板100的纵轴〃!/，并且第一部分305通过第一倾斜部分308连接于第二部分306，第二部分306通过第二倾斜部分309连接于第三部分307。结果，可以看到，狭槽304基本上将參考平面300的大部分划分为単独的部分或区域。第一区域301位于狭槽304的第一侧、并具有导电迹线114-154以及位于第一区域301 (图17)上方的迹线164的部分165。第二区域302位于狭槽304的相对的另ー侧，同时导电迹线174和184位于其上方。參考平面300包括多个细长的狭槽或沟槽313，所述多个细长的狭槽或沟槽313沿该导电层的纵边缘延伸从而设置为与參考平面200内的细长狭槽213对齐重合，以允许穿孔113-183和613-683从中穿过而不会与參考平面300电连接。第三导电层103内的中央导电穿孔711的部分位于第二区域302内。
除了第四导电层104相对于第三导电层103绕电路板100的纵轴"I/旋转一百八十度之外，第四导电层104与第三导电层103相同。更具体地，第四导电层104包括ー參考平面400以及一中央狭槽404，中央狭槽404由基本平行的一第一部分、一第二部分和一第三部分以及将这三个部分连接起来的一第一倾斜部分和一第二倾斜部分形成。一对细长狭槽或沟槽413沿參考平面400的纵边缘延伸，且设置为与导电层102、103的狭槽213,313对齐，以允许穿过与电路板100上的各种电路和其它元件相关联的穿孔。除了相对于第二导电层102绕电路板100的纵轴"I/旋转ー百八十度之外，第五导电层105与第二导电层102相同。第五导电层105包括基本由四个区域构成的一參考平面500。S卩，前区域502、中央区域503、第一外參考区域504和第二外參考区域505。参考平面500还包括位于中央參考区域503与第一外參考区域504之间的狭槽或沟槽506，以及位于中央參考区域503与第二外參考区域505之间的另ー狭槽或沟槽509。ー对导电迹线位于第五导电层105中的处于中央參考区域503和第一外參考区域504之间的狭槽506中并与第二导电层102的导电迹线144、154相同但成镜像。类似地，位于第二导电层105的处于中央參考区域503和第二外參考区域505之间的狭槽509中的导电迹线在形状上与第 ニ导电层102的导电迹线174、184对应但成镜像。第五导电层105同样包括沿其纵边缘细长的狭槽或沟槽513，狭槽513设置为与导电层102、103、104的狭槽213、313、414对齐，以允许通过与电路板100上的各种电路和其它元件相关联的穿孔。第六导电层106与第一导电层101的相似处在于，第六导电层106包括与第一导电层101的电路110、120、130和160对应的多个接触垫和导电电路。每个接触垫通过第五导电层105或第二导电层106内的电路迹线连接于导电穿孔613-683。当同时一起观察导电层101-106时，电路板100由实质上相同的上半部分和下半部分形成(除了位于第一导电层101上的某些电路元件及其相关迹线外，这是由于第一导电层101邻近内部的组件模块70的顶部)。除了它们的方位之外，电路110-180设置为与第六导电层106上的相应电路相同，导电层102与导电层105的相同且导电层103与导电层的104相同，从而上下电路以及其连接的连接器可以相同方式工作。导电穿孔113-183和613-683延伸穿过邻近电路板100的纵边缘的所述多个圆齿状细长狭槽并与从构件壳体75向上延伸的导电插针93电连接(图4)。各个參考层或參考平面通过一中央导电穿孔711电连接，中央导电穿孔711穿过电路板100的所有导电层并焊接到细长屏蔽元件1900的焊接脚1904上。后穿孔712也延伸穿过电路板100的各导电层，以互连各參考平面并焊接于从细长屏蔽元件1900向上伸出的第二脚部1905上。L形导电垫108、608分别位于第一导电层101和第六导电层106中并位于电路板100的前缘109附近的各个角部内。前穿孔713延伸穿过电路板100的各个导电层，以使參考平面200、300、400,500与导电垫108、608互连。由于穿孔711、712和713，处于多个分开位置的所述多个參考平面合在一起或连接在一起。所述多个參考平面用作EMI屏蔽，但也可用作各个信号导体的返回路径。由此，与下端ロ(且由此导电层105和导电层106的信号导体)相关的能量可经由穿孔711、712和713从參考平面400、500传输到參考平面200、300中，这将对流经导电层101、102的信号导体的信号造成影响。换句话说，由于參考平面400、500用作导电层105和导电层106的信号导体的返回路径，并且參考平面400、500电连接于參考平面200、300，因此沿导电层105，106传输的信号将对沿导电层101、102传输的信号造成影响。參见图13，示出电路板100的导电层，其中为了清楚起见去掉了电路140、150、170、180。更具体地，为了清楚起见，去掉了导电层101的接触垫142、152、172、182及其相关联的导电层102的电路迹线144、154、174、184以及将这些元件互连的位于第一导电层101和第二导电层102之间的穿孔。可以 看到，形成第一差分信号对的导体110、120横跨延伸并紧密耦合于导电层102的參考平面200的第一外參考区域204上方。类似地，可以看到，电路130的整个长度位于第一外參考区域204上方,但电路160的仅仅一部分165沿着第一外參考区域204延伸。接触垫162位于前參考区域202和中央參考区域203之间的过渡区。另外，电路160的电路迹线部分166横跨狭槽206延伸并由此耦合于中央參考区域203的一部分、第一外參考区域204以及第三导电层103的參考平面300的一部分。图14示出电路板100的一部分，其中为了清楚起见，去掉第一导电层101并去掉第二导电层102的參考平面200。结果，可以看到，导电电路140、150、170、180沿第三电路层103的參考平面300延伸并与其耦合。尤其是，可以看到，电路垫142、152和导电迹线144、154位于參考平面300的第一区域301上方，第一区域301通过细长狭槽304与中央穿孔711分隔开。细长狭槽304用作该參考平面内的电路阻断，以增加在參考平面300的第一区域301和第二区域302之间的路径长度。这通过在參考平面300的第一区域301和第二区域302之间设置一个阻抗増大或导电性降低的区域以迫使參考平面300内的电流围绕狭槽304传输而实现。结果，来自下端ロ的、经由穿孔711从參考平面400、500传输至參考平面300的能量或外部串扰通过狭槽304与第一区域301的直接连接电性发生分离，从而能量在到达区域301之前必须在參考平面300上经过更长的距离，且由此相比较没有狭槽304吋，该能量对电路140、150造成的影响更小。穿孔711与区域301之间的较长的电气路径导致己从參考平面400、500传输至參考平面300的能量额外地被耗损，且由此增加竖向对齐端ロ的隔离并提高它们的电气性能。区域301与302保持电气连接，从而电路140、150的环路电感不会増大到使狭槽304带来的好处失效的程度。由于參考平面300形成与迹线140、150相关联的电路的一部分，所以显著增大经由參考平面300的返回路径的长度可降低电路的性能。这样，通过狭槽304来产生一定量的电路阻断以平衡返回路径的长度是可取的。在一些情况下，可取的是，狭槽304的长度等于或大于信号迹线。例如，狭槽304基本上等于或大于信号迹线110、120、130、140、150和160。然而，狭槽304也可比信号迹线(例如迹线170、180)短而仍然提供沿參考平面的増加的返回路径长度。相比于信号迹线的长度和狭槽的有效性，狭槽的特定长度取决于提供能量或电流给參考平面(如穿孔711)的能量源的大小和位置，以及信号迹线对来自能量源的串扰或噪音的敏感性。尽管狭槽304示出为与信号迹线150基本等长，但是相信狭槽304实质上也可以更短(例如，电路迹线150的长度的百分之五十或更短)但仍能提供可实现的益处。例如，减少狭槽304的长度到仅仅包括部分307和309仍将能够实质上増大返回路径的长度并将区域301与穿孔711隔离。采用这样的结构，可以有效増大与參考平面300的ー个区域相关的能量源相对于另一区域的电性隔离。如果该能量源为ー相对局部化的区域(诸如穿孔)，则可以利用相对较短的狭槽来增大电性隔离。如果能量源为ー细长区域(诸如信号迹线或系列穿孔)，则希望増大狭槽的长度，但是相对较短的狭槽也仍可有效屏蔽或隔离元件或电路以及尤其是对串扰和其它类型噪音特别敏感的部分。在下面针对图18-图20所述的实施例中，狭槽831-834用于増加接触垫的电性隔离，因为接触垫与參考平面之间的增加的表面积和随之产生的増加的耦合性，这在ー些情况下是期望的。參见图13，第一外參考区域204通过第二导电层102内的狭槽206与导电穿孔711分隔开。由此，狭槽206、304在各个參考平面中提供阻断，以使从另一端ロ流经穿孔711的能量对第一端ロ的信号导体的影响最小。与下端ロ的电路610-680 (对应于图6中示出的612-682)相关联的穿孔613-683延伸穿过导电层102的參考平面200和电路层103的參考平面300(图11)。结果，来自下端ロ的电路610-680的能量将传输至參考平面200、300，这将负面影响上端ロ的电路110-180的性能。然而，位于第二导电层102的中央參考区域203和第二外參考区域205之间的狭槽209将用作电路阻断且由此对与电路110、120、130、160相关联的參考平面200的部分隔离。类似地，狭槽304将阻断来自信号穿孔613-683并沿參考平面300传输的能量并将该能量与耦合至电路140、150的第三层參考平面300的第一区域301分隔开。结果，可以看到，狭槽206、209、304、404、506、509提供导电阻断，该阻断可降低从ー个端ロ的信号导体传输至另一端ロ的信号导体的能量值，从而増大端ロ到端ロ的隔离，所述隔离提高了模块化插座的性能。应注意的是，狭槽206、209、304、404、506， 509的延伸长度足以使得不期望的能量在參考平面上传输更远的距离而不会将狭槽延长到使其在电路板100内形成所不期望的増大的环路电感。如果需要，可以在信号穿孔613-683附近去除(或者从未采用)第二外參考区域205的镀覆层，以形成穿孔613-683与參考区域205之间的附加狭槽216，其将减少图17中所示的穿过參考平面200的穿孔613-683的影响。类似地，也可不对位于第二外參考区域205附近的在未镀覆的狭槽216下方的參考平面300的部分(未示出)进行镀覆或者降低其导电性，以使參考平面300与穿过该导电层的穿孔613-683隔离。图18示出一电路板800的替代实施例，其可与图3的内部组件模块70 —起使用，以利用相同的參考平面作为返回路径来增大导体的电性隔离。因为电路板800的结构与电路板100的结构相似，所以采用相同的附图标记来表示相同的元件，并且省略了对它们的重复描述。电路板800包括与电路板100的导电层101-106在设置上相似的六个导电层801-806 (图19)。除了对穿过电路板800的穿孔采用了不同的设置之外，各个信号电路均与电路板100的对应信号电路相似。因此，导电层802、805的部分包括邻近其纵边缘的开ロ，这些开ロ设置为与板800的信号迹线相关的穿孔对齐。參见图19-图20，电路板800的混合信号及參考平面802、805包括另外的狭槽831、832、833、834，以在接触垫122、123、153、163、173和第二导电层802的參考平面830之间提供另外的隔离。更具体地，由于接触垫112-182中的每ー个均位于第一导电层801上，每ー个接触垫均电耦合于參考平面830的紧位于这些处于第二导电层802上的接触垫下方的一部分。如果显著的能量经由电路之ー传输，该能量将对邻近电路产生影响，这是因为所有接触垫都使用參考平面830作为返回路径的一部分。图18-图20的实施例采用位于ー对接触垫142、152的相对侧的狭槽832和833，来增大该电路对与构成电路的另一差分对的接触垫132、162之间的电隔离。同样地，狭槽831将与接触垫172、182相关联的參考平面830的部分和与接触垫162相关联的參考平面830的部分分隔开。狭槽834将与接触垫112,122相关联的參考平面830的部分和与接触垫132相关联的參考平面830的部分分隔开。狭槽831-834中的每ー个狭槽都用于增大接触垫的电性隔离并由此改进电路板800的电路内的电气性能。尽管所示出的板100、800的狭槽具有一系列的笔直的部分和倾斜的部分，但基于信号导体的路径，在所示出的所述实施例中也对狭槽的形状进行了设置。可以使用其他形状、尺寸、纵横比(aspect ratio)的狭槽。另外，尽管所描述的狭槽不具有导电材料从而可用作參考平面内的电路阻断，以增大參考平面的区域之间的路径长度，但也可使用其它结构和元件来实现该目的。例如，在一些情况下，可以使用具有带交叉影线(cross-hatched)导电图案的区域或者带粗糙表面的区域来降低导电性并生成阻抗增大或导电性能减小的区域。此外，可以采用诸如电感或电容之类的电路元件来桥接狭槽，以基于系统或信号的エ作频率来控制横跨狭槽的通信路径。通过利用横跨狭槽的适当电感，将迫使在ー预定值以上的频率围绕狭槽并沿着増大的路径长度，而较低频率将通过电感穿过狭槽。參见图21，示出电路板100的某种程度上的一示意性剖视图， 其中为了清楚起见去掉了某些特征。更具体地，仅示出导电层101的导电迹线124和134。导电层102包括具有狭槽206和狭槽209的參考平面200，狭槽206具有位于其内的导电迹线144、154，狭槽209具有位于其内的导电迹线174、184。导电层103和导电层104分别包括參考平面300和參考平面400。导电层105包括具有狭槽506和狭槽509的參考平面500，狭槽506具有位于其内的导电迹线644、654,狭槽509具有位于其内的导电迹线614、624。仅不出导电层106的导电迹线674、684。导电穿孔711互连參考平面200-500。导电穿孔163、663示出为沿电路板100的相对边缘穿过參考平面200-500但与參考平面200-500相间隔。图22示出了类似于图21的某种程度的一示意性剖视图，但其仅示出特定的特征并对其它特征进行了更改以说明一第一实施方式，通过该第一实施方式，电路板100的结构改进了其内的电气性能。更详细地，对于导电层102，仅示出导电迹线144和154。对于导电层103，示出具有狭槽304的导电參考平面300，但是未示出该參考平面两端的圆齿状狭槽313。导电层104包括去掉了狭槽404和圆齿状狭槽513后的导电參考平面400的一部分。导电穿孔711将參考平面300和400机械和电性互连。在操作中，假设能量源E邻近參考平面400，电流可以在400a处流经參考平面400、在711a处通过穿孔711并在300a处流经參考平面300。但是，由于參考平面300中的狭槽304，沿着參考平面300直接朝向导电信号迹线144、154的进ー步的移动被阻止。參考平面300上的电流或能量将需要绕狭槽304传输更长的路线(即其増大了路径长度)以达到參考平面300的直接相邻信号迹线144、154的部分。如上所述，更长的路径长度将减少邻近信号迹线144、154的參考平面300上的能量的值，从而能量源E对信号迹线的影响将减小。能量源E可以采取多种形式，如信号迹线、集成电路或可与相邻參考平面400耦合或给予相邻參考平面400能量的其它任意元件或构件。图23示出了一第二实施方式，通过该第二实施方式，电路板100的结构改进了电气性能并在导电层102-104方面与图22的示意性剖视图相似但不包括穿孔711。另外，能量源E由例如信号迹线634所替代，该信号迹线机械和电性连接于例如导电穿孔663。穿孔663可穿越或经过參考平面400的一端并延伸到或穿越參考平面300。当信号迹线634上出现信号吋，该信号的一部分同样将在663c处沿穿孔663流过。穿孔663上的能量的一部分将耦合至參考平面300并在300b处沿參考平面300传输。但是，由于參考平面300中的狭槽304，进ー步沿着參考平面300直接朝向导电信号迹线144、154的移动被阻止。參考平面300上的电流或能量将需要绕狭槽304传输更长的路线(即其増大了路径长度)以达到參考平面300的直接相邻信号迹线144、154的部分。更长的路径长度将减少邻近信号迹线144、154的參考平面300上的能量的大小，从而信号迹线634和穿孔663对信号迹线144、154的影响将减小。图24示出类似于图21的某种程度的一示意性剖视图，其仅示出特定的特征并对其它特征进行了更改以说明一第三实施方式，通过该第三实施方式，电路板100的结构改进了其内的电气性能。更具体地，仅示出导电层102的导电迹线144和154以及导电參考平面300。在能量源E邻近參考平面300的范围内，电流可在300c处沿參考平面300流动。但是，由于參考平面300中的狭槽304，沿着參考平面300直接朝向导电信号迹线144、154的进ー步的移动被阻止。參考平面300上的电流或能量将需要绕狭槽304传输更长的路线(即其増大了路径长度)以达到參考平面300的直接邻近信号迹线144、154的部分。更长的路径长度将减少邻近信号迹线144、154的參考平面300上的能量的大小，从而能量源E对信号迹线的影响将减小。尽管根据所示实施例对所提供的公开内容进行了描述，但应当理解，本公开不应被解释为限制。阅读上述公开内容后，无疑各种替换和修改对本领域技术人员来说将是明 显的。由此，从阅读本公开内容，本领域普通技术人员得知处于所附权利要求范围和精神下的多种其它实施例、修改和变形。
权利要求
1.一种多层电路兀件,包括 一第一參考平面和一第二參考平面，该两參考平面为导电性的且基本上平行地间隔； ー导电穿孔，在所述第一參考平面和第二參考平面之间延伸，以将所述第一參考平面和第二參考平面电连接； 一第一信号导体，其邻近所述第一參考平面的一第一区域； 至少ー个元件，其邻近第二參考平面并可将能量传输至所述第二參考平面；以及 ー细长区域，其位于所述第一參考平面中并具有増大的阻抗，并且所述细长区域位于所述第一參考平面的所述第一区域与所述导电穿孔之间。
2.根据权利要求I所述的多层电路元件，其中，所述第一信号导体为多个第一信号导体的其中之一，所述多个第一信号导体位于基本上平行于所述第一參考平面的一公共平面中，并且其中ー些第一信号导体的至少一部分邻近于所述第一參考平面的所述第一区域。
3.根据权利要求2所述的多层电路元件，其中，所述多个第一信号导体设置为电耦合于所述第一參考平面。
4.根据权利要求2所述的多层电路元件，其中，所述多个第一信号导体包括至少两对优先耦合的第一信号导体。
5.根据权利要求I所述的多层电路元件，还包括多个第一信号导体，其邻近于所述第ー參考平面并位于所述第一參考平面的与所述第二參考平面相背离的ー侧；以及多个第二信号导体，邻近于所述第二參考平面并位于所述第二參考平面的与所述第一參考平面相背离的ー侧。
6.根据权利要求I所述的多层电路元件，其中，所述至少一个元件是电耦合于所述第ニ參考平面的一第二信号导体。
7.根据权利要求I所述的多层电路元件，其中，具有増大的阻抗的所述细长区域为所述第一參考平面中的一狭槽。
8.根据权利要求7所述的多层电路元件，其中，所述第一信号导体具有一第一长度，所述狭槽的长度至少基本上与所述第一信号导体的第一长度ー样长。
9.根据权利要求7所述的多层电路元件，其中，所述第一信号导体具有一第一长度，所述狭槽的长度比所述第一信号导体的所述第一长度的大约一半要长。
10.根据权利要求I所述的多层电路元件，其中，具有増大的阻抗的所述细长区域为具有ー粗糙表面的一区域。
11.根据权利要求I所述的多层电路元件，其中，具有増大的阻抗的所述细长区域为ー具有交叉影线导电图案的区域。
12.—种多层电路兀件,包括 ー导电參考平面，包括电连接的一第一区域和一第二区域； 一第一信号导体，所述第一信号导体的至少一部分邻近所述导电參考平面的所述第一区域； 至少ー个第二信号导体，其包括延伸穿过所述參考平面中的与所述导电參考平面的所述第二区域邻近的一开ロ的一部分；以及 一阻抗增大的区域，位于所述导电參考平面的电连接的所述第一区域和所述第二区域之间。
13.根据权利要求12所述的多层电路元件，其中，所述第一信号导体为多个第一信号导体的其中之一，所述多个第一信号导体位于基本上平行于所述导电參考平面的一公共平面中，并且其中ー些第一信号导体的至少一部分邻近并电耦合于所述导电參考平面的所述第一区域。
14.根据权利要求13所述的多层电路元件，其中，所述阻抗増大的区域为所述导电參考平面中的一狭槽。
15.根据权利要求12所述的多层电路元件，其中，所述阻抗増大的区域为所述导电參考平面中的一狭槽。
16.根据权利要求15所述的多层电路元件，还包括一第二导电參考平面，所述导电參考平面与所述第二导电參考平面间隔一段距离并基本上平行，所述第二信号导体包括与所述第二导电參考平面邻近的一第二部分。
17.根据权利要求12所述的多层电路元件，还包括一第二导电參考平面，所述导电參考平面与所述第二导电參考平面间隔一段距离并基本上平行，所述第二信号导体包括与所述第二导电參考平面邻近的一第二部分。
18.ー种滤波模块，包括 ー绝缘的壳体； 一磁性组件，安装在所述壳体上，包括至少ー个滤波变压器，各个滤波变压器互连于多个导体；以及 ー多层电路元件，安装在所述壳体上，所述多层电路元件包括一第一參考平面及一第二參考平面，相互间隔一段距离并基本上平行；一接合点，位于所述第一參考平面上，以电性互连所述第一參考平面和第二參考平面；一第一信号导体，电连接于所述磁性组件的所述多个导体之一并且邻近所述第一參考平面，所述第一信号导体的一第一部分邻近于所述第一參考平面的一第一区域；至少ー个元件，可操作为将能量传输至所述第二參考平面；以及ー细长狭槽，其位于所述第一參考平面，并处于导电的所述接合点和所述第一參考平面的所述第一区域之间。
19.根据权利要求18所述的滤波模块，其中，所述至少ー个元件为ー第二信号导体，所述第二信号导体电连接于所述磁性组件的所述多个导体之一，并电耦合于所述第二參考平面。
20.根据权利要求18所述的滤波模块，其中，所述滤波变压器包括缠绕在其上的多根导线。
全文摘要
一种多层电路元件，包括电连接的一第一参考区域和一第二参考区域。一信号导体的至少一部分邻近所述第一区域，并且一电路元件邻近所述第二区域。一阻抗增大的区域位于电连接的所述第一区域和所述第二区域之间。
文档编号H01R12/71GK102687350SQ201080060860
公开日2012年9月19日 申请日期2010年11月4日 优先权日2009年11月6日
发明者肯特·E·雷尼尔 申请人:莫列斯公司