专利名称：具有可定制的印刷电路板的计算机系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及计算机系统。特别而言，本发明涉及具有可定制的印刷电路板的计算机系统。
背景技术：
在诸如计算机系统的电子设备中广泛使用印刷电路板(PCB)。目前，在计算机系统中使用的主板或母板都具有诸如CPU和其它集成电路芯片的电子部件、连接器以及诸如固定地形成在这种主板或母板上的通信端口、音频进/出端口的外部输入/输出(I/O)接口。
然而，这样设置的外部输入/输出(I/O)接口使得定制或修改外部I/O接口的设计和配置较不灵活。在已越来越经常发生的将使用新开发的外部I/O接口的情况下，将不得不重新设计并重新制造整个主板。这将带来不必要的费用和时间消耗。
此外，在需要附加的外部I/O接口，例如附加的通信端口或通用串行总线(USB)端口的的情况下，必须提供I/O扩展卡以通过连接至外围部件互连(PCI)插槽的PCI扩展卡将附加的外部I/O接口卡连接至主板上。然而，由于这种主板的所有PCI插槽都被固定在远离I/O端口的位置，所以，为了提供PCI扩展卡与附加的外部I/O接口I/O卡之间的电连接，连接线缆成为必需。然而，连接线缆的使用是昂贵的，而且可能引起计算机系统的可靠性问题。
本发明的诸实施例无需重新设计和/或更换整个母板，就为计算机系统中的外部I/O端口的添加和/或移除、升级、重新配置提供了有效和方便的方案。仅仅上面固定有I/O端口的印刷电路板的部分将被改变或更换，上面固定有CPU和其它部件的印刷电路板的其它部分不受外部I/O端口的重新设计或更换的影响。这大大地缩短了对于定制I/O端口的设计和制造周期，并且大体上避免了例如主板的计算机系统的其它部分上的不必要的重新设计和重新制造工作。
在一个实施例中，计算机系统包括第一电路板和通过连接器可分离地耦合至第一电路板的第二电路板。在需要修改第一电路板或第二电路板的情况下，这两个电路板可彼此分离，并且在修改之后，这两个电路板可通过同一连接器再次耦合在一起以恢复计算机系统的功能。
第一电路板可以是主板，而第二电路板可以是I/O卡。当耦合在一起时，主板和I/O卡被定位在同一平面上。通过将这两个电路板定位在同一平面上，无需实质上增大计算机系统的总体物理尺度，就可将计算机系统以可容易定制的印刷电路板来配置。本发明的诸实施例所提供的优点是显而易见的，其显而易见之处例如在于计算机系统的外壳和底盘可保持不变，因此可实现对工业标准的高度兼容性。
在另一实施例中，计算机系统包括主板和可分离地耦合至主板的I/O卡。当I/O卡通过连接器耦合至主板时，I/O卡的边缘面对主板的边缘。
将参考附图详细描述本发明的这些和其它的方面和优点，在附图中图1是根据本发明的一个实施例的计算机PCB组件的透视图；图2是图1的分解视图；图3是图1的俯视图；图4A是根据本发明的另一实施例的计算机PCB组件的透视图；
图4B是图4A的分解视图；图5是示出本发明的实施例的系统框图；图6A、6B和6C是示出根据本发明的一个实施例的计算机PCB组件的俯视图、侧视图和正视图的示意图。
具体实施例方式
本发明的诸实施例向例如计算机系统的电子设备的设计者和制造者提供了减少设计和制造费用并且缩短改造所需的周转时间的方案，无需重新设计和/或更换整个主板就可修改和/或定制外部I/O接口或者I/O端口的添加/移除。
本发明的诸实施例被配置有可定制的外部I/O接口。基本I/O卡通过基本I/O连接器耦合至主板。基本I/O连接器可固定至主板，且基本I/O卡形成有印刷电路连接端子。基本I/O连接器还具有用于通过印刷电路连接端子容纳基本I/O卡的插座。可替选地，基本I/O连接器可固定至基本I/O卡，且主板形成有印刷电路连接端子。依靠上述配置，基本I/O卡能够通过基本I/O连接器可分离地耦合至主板。
本发明的诸实施例为诸如计算机系统的电子设备提供了高度可定制的电路板。所述电路板以这样的方式配置提供不同外部接口的多个I/O卡可以可互换地连接至主板。I/O模块制造在分离的PCB上，其可以通过基本I/O连接器或I/O直立连接器(riser connector)组件可分离地连接至主板。
可以理解，在存在修改或重新配置外部接口的需要的情况下，基于相同的连接器，不再需要重新设计和重新制造整个主板。代替之，可通过将基本I/O卡从主板中拔去来将基本I/O卡从主板断开。任何修改、重新设计或定制将仅在基本I/O卡上执行。中央处理单元(CPU)和其它部件/电路所位于的主板可保持不接触。本发明由此增强了设计、制造和定制计算机系统的效率。
现在参考图1、2和3。根据本发明的一个实施例的计算机系统PCB组件100包括诸如主板110和基本I/O卡120的第一电路板。在主板110上形成了第一组印刷电路112，其提供至基本I/O卡120的所有必需的输入/输出(I/O)电连接。基本I/O卡120具有连接至各个外部I/O端口124的连接电路122，外部I/O端口124诸如PS2端口、串行端口、RJ45端口和/或扬声器进/出端口。
提供了基本I/O连接器115。基本I/O连接器115可固定至基本I/O卡120，如图2所示。在此配置下，主板110形成有终结于主板边缘114的基本I/O电路112。当基本I/O卡120被连接至主板110时，基本I/O连接器115与主板边缘114实现接合。基本I/O卡120由此物理地固定至主板110，其中一I/O卡边缘116面对主板边缘114，并且同时基本I/O电路112电连接至连接电路112，连接电路112又电连接至外部I/O端口124，如图1所示。基本I/O连接器115的管脚定义的一个实例展示在下面的表1中表1-基本I/O连接器的管脚定义
无需连接线缆来提供主板110与基本I/O卡120之间的电连接。由此避免了由连接线缆所引起的可靠性问题。
取决于设计需求，基本I/O卡120和主板110可被设置以各种相对位置关系。在一个实例中，当耦合在一起时，基本I/O卡120和主板110被设置在由与基本I/O卡120和主板110相交的短划线102表示的同一平面上，如图1和3所示。
当存在修改和/或重新设计外部I/O端口124的需要时，可通过将基本I/O连接器115从主板110中拔去来将基本I/O卡120方便地与主板110分离。在分离之后，无需影响主板110，就可修改、重新配置或重新设计基本I/O卡120。在完成修改或重新配置之后，可通过将同一基本I/O连接器插入主板边缘114来将基本I/O卡120重新连接至主板110，以恢复计算机系统的功能。
图4A和4B是根据本发明的另一实施例的计算机PCB组件200的透视图。PCB组件200具有主板210和基本I/O卡220。在主板210上形成了第一组印刷电路212，其提供基本输入/输出(I/O)电连接。基本I/O卡220具有连接至外部I/O端口224的连接电路222，外部I/O端口224诸如固定在基本I/O卡220上的PS2端口、串行端口、RJ45端口和/或扬声器进/出端口。
在本实施例中，主板210还具有形成在其上的I/O直立连接器230。提供了I/O直立卡240，其可通过I/O直立连接器230耦合至主板210。附加的I/O卡250可以可互换地连接至I/O直立卡240。由此，附加的I/O卡250与基本I/O卡220一起向用户提供了定制I/O端口配置的许多种选择。本发明的诸实施例由此以方便的方式、以低成本和以缩短的周转时间实现了诸如计算机系统的电子设备的外部I/O端口或模块的定制、修改或重新设计。
在一个实施例中，I/O直立连接器230包括主连接器230a和两个边缘连接器230b和230c。主连接器的管脚定义的一个实例展示在下面的表2中。必需的印刷电路216形成在主板210上以提供从PCI插槽218至I/O直立连接器230的主连接器230a、边缘连接器230b和/或230c的电连接。由印刷电路216提供的电连接起到与在传统计算机系统中使用的连接线缆所提供的电连接相同的作用，以将PCI插槽连接至I/O直立连接器230。这样，通过支持附加的I/O卡，在根据本发明的诸实施例的计算机系统中消除了连接线缆。边缘连接器的管脚定义的实例展示在下面的表3和4中。
表2-I/O直立连接器的主连接器的管脚定义
表3-I/O直立连接器的第一边缘连接器的管脚定义
表4-I/O直立连接器的第二边缘连接器的管脚定义
图5是示出根据本发明的实施例的计算机系统500的框图。基本I/O电路或连接512形成在主板510上并终结于主板边缘514，以提供至基本I/O卡520的电连接。附加的I/O电路或连接516也形成在主板510上，以连接至配置成容纳三个附加的I/O卡550的I/O直立插槽530。
基本I/O卡520和附加的I/O卡550皆分别通过主板边缘514和I/O直立插槽530可分离地耦合至主板510。
图6A、6B和6C是示出根据本发明的又一实施例的计算机系统PCB组件600的示意图。根据此实施例，基本I/O卡620、两个附加的可互换的I/O卡650可分离地连接至主板610。
尽管已结合附示了和在前面的详细描述中描述了本发明的诸实施例，但应理解，本发明不局限于所公开的实施例，并且能够在不背离如下面的权利要求所阐明和援引的本发明的精神的情况下对本发明进行许多重新设置、修改、替选和替代。
权利要求
1.一种计算机系统，包括主板；基本I/O卡，其可分离地耦合至所述主板；其中当耦合在一起时，所述主板和所述基本I/O卡在同一平面上。
2.权利要求1的计算机系统，其中所述主板具有终结于主板边缘的一组基本I/O电路，并且其中在所述主板边缘处，所述基本I/O卡可分离地耦合至所述主板。
3.权利要求2的计算机系统，其中，所述基本I/O卡可分离地耦合至所述主板，其中一I/O卡边缘面对主板边缘。
4.权利要求2的计算机系统，其中所述主板具有连接至一直立连接器的一组附加的I/O电路，其中所述计算机系统还包括通过一直立卡可分离地耦合至所述直立连接器的多个附加的I/O卡。
5.权利要求4的计算机系统，其中所述多个附加的I/O卡平行于所述基本I/O卡而设置。
6.权利要求4的计算机系统，其中所述多个附加的I/O卡可互换地可耦合至所述直立卡。
7.一种计算机系统，包括主板；基本I/O卡，其具有形成在其上的用于耦合至外部I/O设备的多个I/O端口；其中，所述基本I/O卡可分离地耦合至所述主板，其中一I/O卡边缘面对主板边缘。
8.权利要求7的计算机系统，其中所述主板具有终结于所述主板边缘的用于连接至所述基本I/O卡的一组基本I/O电路。
9.权利要求8的计算机系统，其中所述主板具有连接至一直立连接器的一组附加的I/O电路，其中所述计算机系统还包括通过一直立卡可分离地耦合至所述直立连接器的多个附加的I/O卡。
10.权利要求9的计算机系统，其中所述多个附加的I/O卡平行于所述基本I/O卡而设置。
11.权利要求9的计算机系统，其中所述多个附加的I/O卡可互换地可耦合至所述直立卡。
12.一种计算机系统，包括第一电路板，其具有终结于第一板边缘的第一组I/O电路；第二电路板，其具有至少一个耦合在其上的I/O端口以及终结于第二板边缘的第二组I/O电路；其中，所述第一和第二电路板通过所述第一板边缘与所述第二板边缘的接合而彼此可分离地耦合。
13.权利要求12的计算机系统，其中所述主板还包括连接至一直立连接器的第三组I/O电路以及通过所述直立连接器可分离地耦合至所述主板的多个附加的I/O卡。
14.权利要求13的计算机系统，其中所述多个附加的I/O卡平行于所述基本I/O卡而设置。
15.权利要求13的计算机系统，其中所述多个附加的I/O卡可互换地可耦合至所述直立卡。
全文摘要
一种计算机系统包括第一电路板和可分离的耦合至所述第一电路板的第二电路板。当通过接头耦合在一起时，所述主板和所述I/O卡被定位在同一平面上，通过将这两个电路板定位在同一平面上，无需实质上增大总体物理尺度，就可采用容易定制的印刷电路板来配置计算机系统。在需要修改所述第一电路板或所述第二电路板的情况下，这两个电路板可彼此分离，并且在修改之后，这两个电路板可通过所述接头再次耦合在一起以恢复所述计算机系统的功能。本发明的诸实施例无需重新设计和/或更换整个母板，就为计算机系统中的外部I/O端口的添加和/或移除、升级、重新配置提供了有效和方便的方案。
文档编号G06F1/18GK101025650SQ20071007904
公开日2007年8月29日 申请日期2007年2月9日 优先权日2006年2月17日
发明者黄坚, 萧耀兴, 郭柏铨 申请人:集益(新加坡)私人有限公司