专利名称：无源均衡器集成模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及信号传输中使用的均衡器，更具体地说，涉及一种无源均衡器集成模块。
背景技术：
在高速信号传输过程中，由于信号链路的衰减特性，高频信号的衰减比低频信号衰减大，引起码间干扰(ISI)，导致信号抖动加大，以及有效幅度降低。设计合理的无源均衡器可以很好地均衡线路的衰减，从而减少ISI(InterSymbolInterference，码间干扰)的影响，减小信号抖动，改善接收质量。
以往的无源均衡器，都是使用分立元元件搭建，最简单的单路差分RC(电阻和电容)型均衡器原理如图1所示，每一个RC电路中，电阻R1与电容C1并联。其对应的PCB封装结构如图2所示。其中，电阻R、电容C是0603封装的独立电阻、电容的PCB封装。
由于其中使用的是分立的电阻、电容元件来实现均衡器，元件会占用较大的PCB面积，不利于提高单板集成度；采用SMT(表面组装技术)生产时，每个元件需要独立贴片，导致生产加工烦琐且不可靠。
实用新型内容针对现有技术的上述缺陷，本实用新型要解决传统无源均衡器中由于使用分立元件而带来的会占用较大的PCB面积、贴片生产效率较低等问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种无源均衡器集成模块，其中包括至少一个无源均衡器电路，每一个均衡器中包括至少一个RC电路，每一个所述RC电路中的电阻R1与电容C1并联；其中，所述各个无源均衡器电路被集成在同一封装中。
本实用新型中，在每一个RC电路的输入端或输出端，还可串联一个隔直电容C2；对于在每一个串联有隔直电容C2的RC电路，还可在其输入端或输出端连接一个接正电源的上拉电阻R3，并在其输出端或输入端连接一个接地的下拉电阻R4。另外，也可在每一个RC电路的输入端或输出端连接一个接地的电感L1。当每一个均衡器中包括至少一对RC电路时，可在每一对所述RC电路的输入端或输出端之间连接一个电感L2。
本实用新型中，在所述封装上设有多个引脚；每一个无源均衡器电路中需与同一外部信号线连接的两个或多个元件端之间相互连接，并连接到所述封装的同一个或多个引脚，为节省焊点数量，最好是连接到同一引脚。
本实用新型中，所述封装可为BGA(Ball Grid Array，球栅阵列)形式或SOP(Small Outline Package，小外形封装)形式。如果同一封装内有两个或多个无源均衡器电路，最好在相邻两个无源均衡器电路之间设置抗信号串扰屏蔽层。
本实用新型解决了传统分立元件无源均衡器占用PCB面积大的问题，可大大减小PCB占用面积，提高单板集成度，并降低单板设计难度。同时，对于一个封装，装配时只需要贴片一次，而不象传统中那样需分别针对各个电阻、电容进行多次贴片，从而可大大减少贴片次数，提高生产效率。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中图1是差分RC均衡器的原理图；图2是采用分立电阻、电容实现的图1中所示无源均衡器的PCB示意图；图3和图4是与图2对应的无源均衡器集成模块的BGA形式和SOP形式的PCB封装示意图；图5是在图1中增加了隔直电容后的原理图；图6是采用分立电阻、电容实现的图5中所示无源均衡器的PCB示意图；图7是采用分立电阻、电容实现的四路无源均衡器的PCB示意图；
图8和图9是与图7对应的无源均衡器集成模块的BGA形式和SOP形式的PCB封装示意图；图10是在图5中增加的上下拉电阻后的原理图；图11和图12是两种RCL均衡器的电路图。
具体实施方式
本实用新型的核心是，将传统无源均衡器中分立的阻容元件进行集成，封装在一个小体积的器件中。由于均衡器中使用的电阻、电容的功率要求较低，所以可将单个阻容元件的体积缩小；对于均衡器中的每一对RC元件，两者之间的连接可在封装内部解决，从而只需要引出一个焊点；对于一个均衡器焊点由八个降为四个，可见，焊点数量减少了一半。
在集成均衡器的内部，可以采用直接接触连接、焊接、导电胶粘合等高密度连接方式进行互连，以实现图1所示的电路连接关系。
无源均衡器集成模块的封装外形结构可以采用BGA、SOP等等多种形式。与图2对应的BGA封装的无源均衡器集成模块的结构如图3所示，该封装为矩形结构，在其底部设有四个球形引脚，相应地，在PCB上会设置四个圆形焊点。与图2对应的SOP封装的无源均衡器集成模块的结构如图4所示，该封装的外形与普通IC类似，其四个引脚从两侧伸出，相应地，在PCB上会设置两两并排的四个焊点。
如图5所示，在图1所示的传统无源均衡器中，还可增加两个隔直电容C2，其PCB示意图如图6所示。与之对应的BGA形式的PCB封装与图3所示结构相同，SOP形式的PCB封装则与图4所示结构相同。可见，虽然增设了隔直电容C2，但其PCB封装没有变化。
本实用新型在更多通道的高密度应用时，效果更加明显，如图7所示，如果四路均衡器都使用分立元件来实现，将使用16个阻容元件，因而需要贴片16次。与之对应的BGA形式的PCB封装如图8所示，SOP形式的PCB封装则如图9所示，可见，如果使用无源均衡器集成模块，只需要贴片一次，大大减少了贴片次数，提高了生产效率；而且其所占面积大大减小，不足原来面积的1/4，从而可进一步提高单板集成度。
上述实施例中，同一无源均衡器电路中需与同一外部信号线连接的各个元件端之间相互连接后连接到了封装的同一个引脚，具体实施时，也可以连接到两个或多个并联的引脚。另外，其中的无源均衡器电路还可以是RLC无源均衡器电路，如图11所示，它在单个RC电路的输入端连接了一个接地的电感L1；也可以如图12所示，它在图1所示的两个RC电路的输入端之间连接一个电感L2。
由于将多个电阻、电容和/或电感等元件集成在了同一个封装中，为了防止不同通道之间相互干扰，在封装的内部，可以使用金属屏蔽(例如将每个无源均衡器电路用导体包裹、或者将两个无源均衡器电路间用导体隔离开来，使得电磁场不会相互干扰)，还可以通过合理的元件排布(例如将不同组的无源均衡器电路按上、下和前、后错位排布，使得两组无源均衡器电路间的电磁耦合距离拉开、加大)等一种或多种手段，来降低不同通道之间的信号串扰。
本实用新型中，一个封装内可以集成多个均衡器。同时，还可将隔直电容、上拉电阻、下拉电阻等分立元件也集成进来，进一步减少PCB占用面积。在图5的基础上增加上拉电阻R2和下拉电阻R3之后的电路如图10所示，此时，在模块上要增加一个电源(Vtt)引脚和一个地(GND)引脚，各个无源均衡器电路的会共用所述电源(Vtt)引脚和地(GND)引脚。当然，也可在模块上增设多个电源(Vtt)引脚和多个地(GND)，此时，可让某几个无源均衡器电路共用其中一个电源管脚，另几个无源均衡器电路则共用另一个电源管脚，依此类推。
权利要求1.一种无源均衡器集成模块，其中包括至少一个无源均衡器电路，每一个均衡器中包括至少一个RC电路，每一个所述RC电路中的电阻R1与电容C1并联；其特征在于，所述各个无源均衡器电路被集成在同一封装中。
2.根据权利要求1所述的无源均衡器集成模块，其特征在于，在所述封装上设有多个引脚；每一个无源均衡器电路中需与同一外部信号线连接的两个或多个元件端之间相互连接，并连接到所述封装的同一个或多个引脚。
3.根据权利要求2所述的无源均衡器集成模块，其特征在于，在每一个RC电路的输入端或输出端，还串联有一个隔直电容C2。
4.根据权利要求3所述的无源均衡器集成模块，其特征在于，在每一个RC电路的输入端或输出端，还连接有一个接正电源的上拉电阻R3；在每一个RC电路的或输出端或输入端，还连接有一个接地的下拉电阻R4。
5.根据权利要求2所述的无源均衡器集成模块，其特征在于，在每一个RC电路的输入端或输入端，还连接有一个接地的电感L1。
6.根据权利要求2所述的无源均衡器集成模块，其特征在于，每一个均衡器中包括至少一对RC电路，每一对所述RC电路的输入端或输出端之间，还连接有一个电感L2。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的无源均衡器集成模块，其特征在于，所述封装为球栅阵列形式或小外形封装形式。
8.根据权利要求7所述的无源均衡器集成模块，其特征在于，其中包括两个或多个无源均衡器电路，在相邻两个无源均衡器电路之间，设有抗信号串扰屏蔽层。
专利摘要本实用新型涉及一种无源均衡器集成模块，为解决传统无源均衡器需占用较大的PCB面积、贴片生产效率较低等问题，本实用新型的无源均衡器集成模块中包括至少一个无源均衡器电路，每一个均衡器中包括相应的电阻、电容和/或电感元件；所述各个无源均衡器电路中的电阻、电容和/或电感元件并被集成在同一封装中；每一个无源均衡器电路中需与同一外部信号线连接的两个或多个元件端之间相互连接，并连接到封装的同一个或多个引脚。其中，所述封装可为BGA形式或SOP形式；相邻两个无源均衡器电路之间可设置金属屏蔽以防止串干扰。将传统无源均衡器中分立的阻容元件进行集成，封装在一个小体积的器件中，大大减小PCB占用面积，并大大减少了贴片次数。
文档编号H04L25/02GK2777860SQ20052005345
公开日2006年5月3日 申请日期2005年1月4日 优先权日2005年1月4日
发明者汪伦 申请人:华为技术有限公司