技术简介:
本专利针对传统电路板金属化过孔导致的阻抗不连续和串扰问题,提出采用带绝缘介质层的金属导体插入过孔形成阻抗受控结构的解决方案,通过精确控制阻抗特性提升信号传输性能,同时兼容垂直安装的多电路板互连需求。
关键词:阻抗受控结构,电路板互连,信号传输
专利名称:电路板互连系统、连接器组件、电路板及电路板加工方法
技术领域:
本发明涉及电路板连接技术,特别涉及电路板互连系统、连接器组件、电路板以及电路板加工方法。
背景技术:
背板互连系统是一种常见的电路板互连系统。其中,背板是指例如交换机、路由器、存储设备以及计算机或服务器等通讯系统中,为一个或者多个实现不同功能的功能电路板提供信号互连、电源供给、导向以及物理支撑等功能的一个部件。背板通常是由多层印刷电路板、信号/电源背板连接器、导向机构等部分组成。
通过在背板上的背板连接器安装一个或多个实现各种功能的功能电路板,即构成了背板互连系统。
图1为现有背板互连系统的安装结构示意图。如图1所示,各功能电路板12相互平行,且垂直于背板10,插接在背板连接器11的插槽上,从而实现与背板10的连接。图1中的背板连接器11均位于背板10的同一侧,实际应用中,多个背板连接器11也可以分别位于背板10的两侧,即功能电路板12可以安装在背板10的两侧。
随着信号速率的提高,功能电路板和背板上的高速数据总线一般采用点对点差分互连拓扑结构。但是,这种结构会对背板互连系统中的各互连通道的传输性能带来一些不良影响。例如,背板上用于连接各功能电路板的高速数据总线会使得各互连通道存在信号衰减,且这些高速数据总线的长度会随着背板连接器位置间隔的不同而不同,由此使得各互连通道的信号衰减不同。另外,参见图2,现有背板互连系统中背板上的过孔连接部分的结构示意图,背板上设有与背板连接器相连的多个过孔20,而过孔20通常会存在一定长度的无用部分21,过孔无用部分21会引起信号的反射。
除此之外,影响高速背板互连通道传输性能的因素还包括材料、导体损耗、走线长度、阻抗控制、差分对内的两个传输线之间的时延、差分对间的串扰等。
由于上述原因,背板互连系统中各互连通道的插入损耗、回波损耗互不相同,从而增加了各功能电路板的相应功能芯片的设计难度、限制了背板传输速率的提高和平滑升级。
为了解决上述问题,现有技术中提出了一种背板互连系统的正交安装结构,将多个功能电路板分别安装在背板两侧,且每个安装在背板一侧的功能电路板所在的平面与另一侧的每个功能电路板所在的平面相互垂直。图3为现有正交背板互连系统的安装结构示意图。如图3所示,前插板301/后插板302分别插接在位于背板300两侧的两个背板连接器的插槽中,且背板300一侧的前插板301所在的平面与另一侧的后插板302所在的平面正交垂直。背板两侧的背板连接器通过背板300上的过孔相连,从而实现了前插板301上的驱动器或接收器(芯片)与后插板302上的接收器或驱动器(芯片)之间的互连通道。
这种安装结构,缩短了背板上用于连接各从电路板的信号线长度,甚至不需要在背板上布置信号线。如果背板连接器安装区域内的焊盘阵列具有对角线对称性,即焊盘阵列相对于背板连接器安装区域的对角线对称,则可以实现背板上无信号线,即处于相互正交垂直的前插板和后插板上,相对应的引脚可以共享同一个过孔。
参见图4a~4c,其中,图4a为现有正交背板互连系统的主视图、图4b为图4a中所示的前插板301的横截面剖视图、图4c为现有正交背板互连系统的右视图。如图4a~4c所示,前插板301上的驱动器311发送的信号,经过前插板上的过孔312、差分信号线313、过孔314,传输到与前插板301相连的背板连接器31,再经过该背板连接器31、背板300上的过孔30、与后插板302相连的背板连接器32、后插板上的过孔324、差分信号线323和过孔322,传输到后插板302上的接收器321。正交背板互连系统中的每一对驱动器和接收器均可按照如图4a~4c所示的方式实现信号的传输。
然而,基于上述结构,现有背板互连系统仍然存在以下问题过孔的阻抗不受控,引起严重的阻抗不连续;而且,由于信号密度大,过孔间的串扰也比较大,因而各互连通道间存在串扰。
可见,现有类似于背板互连系统的电路板互连系统的传输性能受到严重影响,传输速率较低且传输速率的进一步提高也受到限制。
发明内容有鉴于此,本发明的一个主要目的在于,提供一种电路板互连系统、电路板、连接器组件以及电路板加工方法,能够提高电路板互连系统或电路板的传输性能。
本发明实施例提供了一种电路板互连系统,包括第一电路板、第二电路板、第三电路板、第一连接器和第二连接器;所述第一连接器和第二连接器分别安装在所述第一电路板两侧,使得安装在第一电路板一侧的第一连接器上的第二电路板与安装在第一电路板另一侧的第二连接器上的第三电路板相互垂直;安装于第一电路板两侧的所述第一连接器和第二连接器通过第一电路板上的阻抗受控结构相连。
本发明实施例提供了另一种电路板互连系统,包括第一电路板、装设于所述第一电路板的连接器及通过所述连接器与所述第一电路板的信号层电连接的第二电路板,所述第一电路板设有阻抗受控结构,所述阻抗受控结构与所述连接器电连接,所述第二电路板通过所述连接器及所述阻抗受控结构与所述第一电路板电连接。
本发明实施例还提供了一种电路板,在用于安装连接器的位置上包括阻抗受控结构。
本发明实施例又提供了一种连接器组件,包括第一连接器和第二连接器,所述连接器组件包括阻抗受控结构,所述阻抗受控结构包括设于第一连接器的空心透针,所述空心透针为金属材料的空心结构,且内壁带有绝缘介质层;设于所述第二连接器的透针,所述透针为一个金属导体,用于插入空心透针。
本发明实施例又提供了一种电路板加工方法,包括以下步骤在电路板上安装阻抗受控结构,所述阻抗受控结构用于连通安装在所述电路板两侧的连接器。
由此可见,本发明的技术方案具有如下有益效果在电路板中采用具有屏蔽和阻抗受控功能的阻抗受控结构来实现过孔的作用,即替代现有电路板上阻抗不受控的过孔,由于阻抗受控结构的阻抗大小是根据实际电路环境设定的,稳定且不受干扰,从而在通过阻抗受控结构传输信号时,克服了现有金属化过孔带来的阻抗不连续,以及各互连通道间的串扰问题,从而提高了电路板互连系统及电路板的传输性能。
图1为现有背板互连系统的安装结构示意图;图2为现有背板互连系统中背板上的过孔连接部分的结构示意图;图3为现有正交背板互连系统的安装结构示意图;图4a为现有正交背板互连系统的主视图;图4b为图4a中所示的前插板的横截面剖视图;图4c为现有正交背板互连系统的右视图;图5a为本发明实施方式中主从电路板互连系统的主视图;图5b为图5a中所示的电缆和阻抗受控结构的横截面剖视图;图5c为图5a的右视图;图6a为本发明实施方式中背板连接器安装区域及其内的焊盘和阻抗受控结构分布示意图;图6b为本发明实施方式中背板的焊盘和阻抗受控结构分布示意图;图7a为本发明阻抗受控结构实施方式一的示意图1;图7b为本发明阻抗受控结构实施方式一的示意图2;图8a为本发明阻抗受控结构实施方式二的示意图1;图8b为本发明阻抗受控结构实施方式二的示意图2;图9为本发明背板互连系统的实施方式一中安装结构的示意图;图10为本发明背板互连系统的实施方式二中安装结构的示意图;图11为本发明背板互连系统的实施方式三中安装结构的示意图;图12为本发明背板互连系统的实施方式四中安装结构1的示意图;图13为本发明背板互连系统的实施方式四中安装结构2的示意图;图14为本发明背板互连系统的实施方式五中安装结构1的示意图;图15为本发明背板互连系统的实施方式五中安装结构2的示意图;图16为本发明背板互连系统的实施方式六中安装结构的示意图;图17为本发明背板互连系统的实施方式六中电缆与线路板表面的共面处理的示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下对本发明实施方式进一步详细说明。
本发明实施方式在电路板中采用具有屏蔽和阻抗受控功能的结构来实现过孔的作用,即替代现有电路板上的过孔;同时,还可以采用高速电缆来实现各从电路板上与电路板连接器相连的高速差分信号线。
其中,高速电缆可以为双绞电缆、同轴电缆、平行电缆等。
本发明实施方式中的电路板互连系统包括第一电路板、第二电路板、第三电路板、第一连接器和第二连接器;第一连接器和第二连接器分别安装在第一电路板两侧,使得安装在第一电路板一侧的第一连接器上的第二电路板与安装在第一电路板另一侧的第二连接器上的第三电路板相互垂直;安装于第一电路板两侧的第一连接器和第二连接器通过第一电路板上的阻抗受控结构相连。
以下实施方式以电路板互连系统为背板互连系统、第一电路板为背板、第二电路板为前插板/后插板、第三电路板为后插板/前插板、第一连接器和第二连接器为背板连接器为例加以说明。
参见图5a~5c,其中,图5a为本发明实施方式中电路板互连系统的主视图、图5b为图5a中所示的电缆54和阻抗受控结构32的横截面剖视图、图5c为本发明实施方式中电路板互连系统的右视图。如图5a~5c所示,本实施方式中的电路板互连系统包括前插板301、后插板302、背板连接器31、背板连接器32和背板300。
背板连接器31和背板连接器32分别安装在背板300两侧,并通过背板300上的阻抗受控结构53相连。
如果背板互连系统采用正交安装结构,则前插板301和后插板302分别安装在背板300两侧的背板连接器31和背板连接器32上,并保持前插板301与后插板302相互垂直。
这种情况下,如果包括多个前插板和/或多个后插板,则多个前插板相互平行,多个后插板相互平行。
除此之外,前插板301和后插板302上还分别安装了驱动器311和接收器321,前插板301上的驱动器311和后插板302上的接收器312,分别通过电缆54与背板连接器31和背板连接器32相连。
上述系统中,驱动器311和接收器321(芯片)统称为收发器;驱动器311/接收器321(本文中的“/”表示“或”的关系)与背板连接器31/32之间的电缆54,可以通过多种方式实现连接;阻抗受控结构53也可以通过多种方式来实现。
上述系统中,包括的前插板和后插板以及对应的收发器可以只有一对,也可以为多对,每一对均按照上述方式安装。
本实施方式中,如果背板互连系统采用正交安装结构,则背板300上的多个阻抗受控结构53形成的阵列可以设置为具有对角线对称性的排列方式,以避免在背板300上布设信号线,从而避免由于背板上有走线而影响各互连通道的性能。
其中,对角线对称性是指相对于背板上相应的背板连接器的安装区域的对角线对称。
图6a为本发明实施方式中背板连接器安装区域及其内的焊盘和阻抗受控结构分布示意图。如图6a所示,实线线框表示前插板301槽位,点划线线框表示后插板302槽位,前插板301槽位与后插板302槽位正交垂直。以正交背板互连系统中具有4×4对背板连接器为例,A1Y、B1Y、……G4Y、H4Y表示背板前插板侧的信号管脚排布,A1X、B1X、……G4X、H4X表示背板前插板侧的信号管脚排布,信号管脚排布具有对角线对称性。同一安装区域内,即前插板301槽位与后插板302槽位相交的区域内,位于该安装区域对角线两侧的焊盘(或管脚)和阻抗受控结构相对于该安装区域的对角线是对称的。
如图6a所示,外带一个圆圈的黑色实心圆表示阻抗受控结构53,阻抗受控结构53的排列方式具有对角线对称性;不带圆圈的黑色实心圆表示背板上的接地管脚,可以是金属化过孔,用于背板连接器与背板的地平面互连。
图6b为本发明实施方式中背板的焊盘和阻抗受控结构分布示意图。如图6b所示,背板上包括多个背板连接器安装区域,每一个区域内的焊盘和安装的阻抗受控结构均采用如图6a所示的方式排列,即相对于该区域的对角线对称。
以下,对本发明实施方式中的阻抗受控结构及具有阻抗受控结构的背板的加工过程进行详细说明。
阻抗受控结构及具有阻抗受控结构的背板加工过程的实施方式一本实施方式中的阻抗受控结构53从外向内依次包括屏蔽层、绝缘介质层和金属导体,实际应用中,可以分别通过多种不同的材料来实现屏蔽层、绝缘介质层和金属导体方式来实现。
其中,屏蔽层和绝缘介质层都是侧面连续的封闭层,金属导体可以为实心结构、空心结构或其它方式。
图7a为本发明阻抗受控结构实施方式一的示意图1。如图7a所示,本实施方式中的阻抗受控结构1包括带绝缘介质的金属导体532a(深色部分表示金属导体、浅色部分表示包裹于金属导体之外的绝缘介质)和背板上的金属化过孔531,金属化过孔531作为阻抗受控结构的屏蔽层。带绝缘介质的金属导体532a插入在金属化过孔531中,且两个端面与背板300的表面平齐。
其中,设定了带绝缘介质的金属导体532a的尺寸、金属化过孔531的内径、绝缘介质的相对介电常数,即可确定阻抗大小,从而使得阻抗可受控。以阻抗受控结构为如图7a所示的同轴结构为例,阻抗Z与结构尺寸之间的关系为Z=60ϵrln(d2d1)]]>其中,Z为阻抗,εr是绝缘介质的相对介电常数,d2为圆柱结构的金属化过孔531的内径,d1为压入金属圆柱导体(图中带绝缘介质的金属导体532a深色部分)的外径。
如图7a所示的阻抗受控结构1中,带绝缘介质的金属导体532a为实心实体。该金属导体也可以为空心实体。
图7b为本发明阻抗受控结构实施方式一的示意图2。如图7b所示,本实施方式的阻抗受控结构2中,带绝缘介质的金属导体532b(深色部分表示金属导体、代表空心的无色部分表示绝缘介质)为一个空心实体。
对于如图7b所示的阻抗受控结构2,阻抗Z与结构尺寸之间的关系也可表示为
Z=60ϵrln(d2d1)]]>其中,Z为阻抗,εr是绝缘介质的相对介电常数,d2为圆柱结构的金属化过孔531的内径,d1为压入空心金属圆柱导体(图中带绝缘介质的金属导体532b深色部分)的外径。
相比于如图7a所示的阻抗受控结构1,阻抗受控结构2能够支持插针结构的背板连接器通过其连接,而阻抗受控结构1较佳地用于背板连接器在其两端的表贴安装。
设有如图7a和图7b所示的阻抗受控结构的背板300,可以按照如下步骤来加工a、按照传统工艺在背板上加工出金属化过孔531;本步骤中,在背板上与安装背板连接器相对应的位置上,例如背板连接器用于传输高速数据的引脚对应的位置上,加工金属化过孔531;b、在金属化过孔531中压入带绝缘介质的金属导体532;本步骤中,利用平行于金属化过孔轴线的压力F,将带绝缘介质的金属导体532压入到金属化过孔531中;c、通过机械加工保证背板上各个阻抗受控结构的端面与背板表面之间的共面性;本步骤中,在平行于背板表面的方向上,以金属刀具70的角速度为w、进给速度为V,对阻抗受控结构伸出背板表面之外的部分进行切削;d、根据实际需要进行表面处理,比如化银、化锡或电镀金等。
如果带绝缘介质的金属导体532的长度大于背板的厚度,则带绝缘介质的金属导体532在压入到背板上的金属化过孔531后,两端均可能突出于背板表面之外,此时,需要在背板的两面均通过机械加工或其它方式加工来保证阻抗受控结构的端面与背板表面平齐;也可以在将带绝缘介质的金属导体532压入到背板上的金属化过孔531后,使得带绝缘介质的金属导体532的一端突出于背板表面之外,另一端处于背板表面之内,并保持一段距离,使得金属化过孔531内部的一端留有一定的空间,用于例如压接针等不同连接结构的插入,从而实现背板与背板连接器之间的压接针方式的连接,此时,只需要在背板的一面通过机械加工来保证阻抗受控结构的端面与背板表面平齐。这样,背板可以在阻抗受控结构与其表面平齐的一面,采用表贴安装方式实现与背板连接器的连接,在金属化过孔531内部留有一定空间的一面,采用例如压接针等方式实现与背板连接器的连接。
如果带绝缘介质的金属导体532的长度小于背板的厚度,则带绝缘介质的金属导体532可通过直径小于等于金属化过孔531内径的顶针压入到背板上的金属化过孔531内部,这样,带绝缘介质的金属导体532的两端均处于背板表面之内,并保持一段距离,使得金属化过孔531内部的两端均留有一定空间,用于例如压接针等不同连接结构的插入。这样,背板可以在其两面均采用例如压接针等方式实现与背板连接器的连接。此时,不需要通过机械加工来保证阻抗受控结构的端面与背板表面平齐。
这样,就能够加工出包括阻抗受控结构的背板。
在上述方案中,背板的加工过程包括压入带绝缘介质的金属导体532的步骤。本实施方式中,还可以采用与传统印刷从电路板加工工艺兼容的方式来替代该步骤。
阻抗受控结构及具有阻抗受控结构的背板加工过程的实施方式二图8a为本发明阻抗受控结构实施方式二的示意图1。图8b为本发明阻抗受控结构实施方式二的示意图2。
如图8a和图8b所示,如果本实施方式中可以采用与传统印刷从电路板加工工艺兼容的方式加工背板,则加工出的背板上的阻抗受控结构1包括背板上的金属化过孔531、金属化过孔531内壁上的绝缘材料(也可以称为金属化过孔531内的非金属化过孔)534和导电材料535a/导电材料535b。金属化过孔531作为阻抗受控结构的屏蔽层、非金属化过孔534作为阻抗受控结构的绝缘介质层,导电材料535a和导电材料535b为液态或粉末状等非固态材料,作为阻抗受控结构的金属导体。
参见图8a,导电材料535a填充于非金属化过孔534内部,非金属化过孔534插入在背板上的金属化过孔531内,且非金属化过孔534的端面与背板300表面平齐、导电材料535a不溢出到背板300表面之外。
参见图8b,导电材料535a覆盖在非金属化过孔534内壁上,非金属化过孔534插入在背板上的金属化过孔531内,且非金属化过孔534的端面与背板300表面平齐、导电材料535b不溢出到背板300表面之外。
其中,设定了金属化过孔531的内径、非金属化过孔534的内径、绝缘介质的相对介电常数,即可确定阻抗大小,从而使得阻抗可受控。阻抗Z与结构尺寸之间的关系与如图7a和7b所示的阻抗受控结构相同。
设有如图8a或图8b所示的阻抗受控结构的背板300,可以按照如下步骤来加工a、在背板上加工出传统的金属化过孔531;本步骤中,在背板上与安装背板连接器相对应的位置上,例如背板连接器用于传输高速数据的引脚对应的位置上,加工金属化过孔531;b、在该过孔531中注入绝缘材料533,比如印刷从电路板板材中所用的绝缘树脂等;c、在绝缘材料中按阻抗要求加工出具有相应内径尺寸的非金属化过孔534;d、根据实际需要,在该非金属化过孔中注入导电材料535a(实心结构),或采用电镀工艺使该非金属化过孔534金属化,即使得非金属化过孔534内壁带有一层导电材料535b(空心结构)。
实际应用中,也可以在步骤b与步骤c之间、或步骤d之后,通过如打孔等机械加工或其他加工方式,对去除金属化过孔531内一端或两端的一部分绝缘材料533,使得金属化过孔531内部的一端或两端留有一定的空间,用于例如压接针等不同连接结构的插入,从而实现背板与背板连接器之间的压接针方式的连接。这样,背板可以采用表贴安装方式实现与背板连接器的连接,也可以采用例如压接针等方式实现与背板连接器的连接。
这样,同样能够加工出包括阻抗受控结构的背板。
在背板上,采用阻抗受控结构代替传统的金属化过孔,由于阻抗受控结构的阻抗大小是根据实际电路环境设定的,稳定且不受干扰,从而在通过阻抗受控结构传输信号时,克服了传统过孔引起的阻抗不连续性,同时,由于阻抗受控结构外层具有金属屏蔽层,使得各互连通道中的阻抗受控结构之间不存在串扰,解决了现有方案中由于背板过孔间串扰而引起的互连通道间串扰问题。
下面,基于电缆与驱动器/接收器和背板连接器的不同连接方式、背板两侧的背板连接器的连接方式,对本实施方式中的各种背板互连系统进行详细说明。以下实施方式以正交背板互连系统为例,且背板上的背板连接器安装区域内的焊盘均可以采用上述具有对角线对称性的排列方式;背板上安装的阻抗受控结构可以为如图7a、或图7b、或图8a、或如图8b所示、或其他结构,并采用相应的安装方法安装在背板上。
背板互连系统的实施方式一本实施方式中,电缆与驱动器/接收器、以及与背板连接器通过电缆连接器和压接针结构相连;背板连接器通过压接针结构与背板相连。
图9为本发明背板互连系统的实施方式一中安装结构的示意图。如图9所示,本实施方式中的背板互连系统中包括前插板301、前插板301上的驱动器311、背板300、后插板302、后插板302上的接收器321、背板连接器31、背板连接器32、电缆连接器55。
前插板301/后插板302垂直于背板300,且前插板301与后插板302正交垂直。
电缆连接器55安装在前插板301/后插板302上,且不与驱动器311/接收器321在前插板301/后插板302的同一侧,而驱动器311/接收器321与背板连接器31/32位于安装前插板301/后插板302的同一侧。
其中,电缆54的两端分别与两个电缆连接器55连接;电缆54一端的电缆连接器55通过压接针56,压接在与驱动器311/接收器321焊接对应的过孔312/322内;电缆54另一端的电缆连接器55和背板连接器31/32,通过压接针56压接在前插板301/后插板302上的同一个过孔314/324内,且背板连接器31/32中的压接针56的另一端,从背板连接器31/32与前插板301/后插板302相接触的一面,穿透到与背板连接器31/32与背板300相接触的一面,压接在背板300的阻抗受控结构53中。由此,驱动器311/接收器321通过电缆连接器55和电缆54与背板连接器31/32相连。
由于本实施方式中,背板连接器31/32与阻抗受控结构53通过压接针连接,因此,本实施方式中的阻抗受控结构53较佳地采用如图7b、或图8b所示的空心阻抗受控结构;如果采用如图7a所示的实心阻抗受控结构,则可以使得该结构中带绝缘介质的金属导体532的长度小于背板厚度,使得压接针的一端能够插入;如果采用如图8a所示的实心结构,同理,保留压接针56的插入空间。
实际应用中,电缆连接器55安装的电缆54可以通过各种方式实现与压接针56的导通。例如,通过电缆连接器55中的过孔与压接针56导通,也可以通过导线焊接在压接针56压接在电缆连接器55的一端等。
这样,从驱动器311到背板300的互连通道,依次经过前插板314上的过孔312、电缆连接器55、电缆54、电缆连接器55、前插板301上的过孔314、背板连接器31到达背板上的阻抗受控结构53,接收器321到背板300的互连通道也是如此。
可见,本实施方式中背板互连系统中,信号通过前插板301和后插板302上的电缆54、以及背板300上的阻抗受控结构53传输,替代了现有技术中通过前插板301/后插板302上的差分信号线313/323和背板上的信号线和过孔30传输的方案。由于高速电缆相比于差分信号线,产生的信号衰减较小且传输的信号时延稳定,因而各互连通道的信号衰减较小且时延基本相同;由于互连通道中的阻抗受控结构的阻抗大小是根据实际电路环境设定的,稳定且不受干扰,从而提高了各互连通道的阻抗连续性;且由于阻抗受控结构具有一屏蔽层,从而使得包括了阻抗受控结构的各互连通道间不存在现有方案中背板过孔引起的串扰。
而且,本实施方式采用压接针结构进行连接,该连接方式属于常用技术手段,因而易于实现,且采用该方式进行连接,使得背板互连系统中各部分的安装拆卸较为灵活。
本实施方式的互连背板系统中,采用压接针连接方式的一个或多个连接结构,也分别可以替换为后续背板互连系统的实施方式中的其他连接结构,并不是系统中所有的连接结构均需采用此种方式。
背板互连系统的实施方式二本实施方式中,背板连接器通过表面安装工艺与背板相连。例如,焊接安装或者压力接触安装,针对连接器弹性管脚,通过施加一定压力于连接器而保证连接器信号管脚与背板上的阻抗受控通道导通。
图10为本发明背板互连系统的实施方式二中安装结构的示意图。如图10所示,本实施方式中的背板互连系统中,背板300上的阻抗受控结构53的一端可以与一个表贴信号针57焊接;表贴信号针57还可以通过弹簧58与背板上的阻抗受控结构53相连,并通过垂直于背板300表面的压力与阻抗受控结构53接触。
与阻抗受控结构53相连的表贴信号针57再与背板连接器31/32相连,例如插入到背板连接器31/32中。
由于本实施方式采用表面安装方式实现背板300中的阻抗受控结构53与背板连接器31/32的连接,因此,为保证阻抗受控结构53与表贴信号针57的完全接触,背板300上的阻抗受控结构53较佳地采用如图7a所示的实心阻抗受控结构,或者采用如图8a所示的实心阻抗受控结构。
这样,背板300两面的背板连接器31和背板连接器32之间的互连通道,依次经过表贴信号针57、阻抗受控结构53和表贴信号针57。
可见,本实施方式中背板互连系统中,信号通过背板300上的阻抗受控结构53传输,替代了现有技术中通过背板300上的差分信号线313/323和过孔30传输的方案。由于互连通道中的阻抗受控结构的阻抗大小是根据实际电路环境设定的,稳定且不受干扰,从而提高了各互连通道的阻抗连续性;且由于阻抗受控结构具有一屏蔽层,从而使得包括了阻抗受控结构的各互连通道间不存在现有方案中背板过孔引起的串扰。
而且,本实施方式采用表面安装工艺进行连接,不需要背板具有很大的厚度,从而降低了系统成本。
本实施方式中,背板连接器通过表面安装工艺与背板相连,其他连接结构可以采用背板互连系统的实施方式一中的压接针结构,也可以采用后续背板互连系统的实施方式中的其他连接方式。
背板互连系统的实施方式三本实施方式中,将阻抗受控结构分为两部分,并分别与背板两侧的背板连接器设置在两个背板连接器上。
图11为本发明背板互连系统的实施方式三中安装结构的示意图。如图11所示,以两个背板连接器间通过两个阻抗受控结构连接为例,本实施方式中的背板互连系统中,背板300上包括通孔59,背板300两侧的背板连接器31/32和背板连接器32/31上分别包括两个空心透针部分538和两个透针部分539。
其中,空心透针部分538和透针部分539分别设置在背板连接器31/32和背板连接器32/31上用于传输信号的相应位置;一个背板连接器31/32上的空心透针部分538为金属材料的空心实体(例如一个同轴结构的空心圆柱体,即空心部分也可以为圆柱结构),其外侧尺寸(外径)小于背板上通孔59的尺寸,且内壁带有绝缘介质层(深色部分);另一个背板连接器32/31上的透针部分539为一个金属导体(例如一个圆柱形的金属导体,该导体可以为一个实心实体,例如圆柱体,也可以为一个同轴结构的空心实体),且外侧尺寸(外径)小于等于空心透针部分538的绝缘介质层的内部尺寸(内径)。
空心透针部分538的绝缘介质层内壁上,还可以带有一层金属导体层(该金属导体层与背板连接器31/32的相应部分导通,例如用于传输信号的结构),使得插入空心透针部分538的透针部分539,能够通过该金属导体层和空心透针部分538的空心结构底部(金属材料)实现与带空心透针的背板连接器31/32与带透针的背板连接器32/31的导通;或者,空心透针部分538的空心结构底部(即与背板连接器32/31相应部分对应的位置)安装一个金属弹簧触片,使得插入的透针部分539的端部能够与该金属弹簧触片接触,从而实现带空心透针的背板连接器31/32与带透针的背板连接器32/31的导通;再或者,保证透针部分539的长度与空心透针部分538的空心结构深度相同,使得插入的透针部分539的端部能够与空心透针部分538的底面(即与背板连接器32/31相应部分对应的位置)接触,从而实现带空心透针的背板连接器31/32与带透针的背板连接器32/31的导通。
上述三个空心透针与透针部分的连接方案中,绝缘介质层内壁带有金属导体层的可靠性最高。
在背板的通孔59处,透针部分539在压力F的作用下,插入到空心透针部分538的绝缘介质层内,即由包括背板连接器31和背板连接器32的连接器组件构成了包括屏蔽层、绝缘介质层和金属导体的阻抗受控结构,同时,实现了背板连接器31和背板连接器32的连接。
这样,背板两面的背板连接器之间的互连通道,只包括阻抗受控结构。
可见,本实施方式中背板互连系统中,信号通过由背板连接器31/32的空心透针部分538和背板连接器32/31的透针部分539构成的阻抗受控结构传输,替代了现有技术中通过背板上的差分信号线313/323和过孔30传输的方案。由于互连通道中的阻抗受控结构的阻抗大小是根据实际电路环境设定的,稳定且不受干扰,从而提高了各互连通道的阻抗连续性;且由于阻抗受控结构具有一屏蔽层,从而使得包括了阻抗受控结构的各互连通道间不存在现有方案中背板过孔引起的串扰。
而且,本实施方式通过在背板两侧的两个背板连接器上分别设置空心透针部分538和透针部分539,不需要在背板上加工安装阻抗受控结构,简化了背板的加工工艺。
本实施方式中,背板两侧的背板连接器分别通过阻抗受控结构的空心透针部分和透针部分相连,其他连接结构可以采用背板互连系统的实施方式一中的压接针结构,也可以采用后续背板互连系统的实施方式中的其他连接方式。
背板互连系统的实施方式四本实施方式中,收发器(芯片)采用传统的球栅阵列(Ball Grid Array,BGA)结构等各种表贴封装结构,电缆从芯片引脚焊盘同侧以微带线引出,然后通过电缆连接器与电缆连接。
图12为本发明背板互连系统的实施方式四中安装结构1的示意图。如图12所示,前插板301、前插板301上的驱动器311、背板300、后插板302、后插板302上的接收器321、背板连接器31、背板连接器32、电缆连接器55。
前插板301/后插板302垂直于背板300,且前插板301与后插板302正交垂直。
电缆连接器55、驱动器311/接收器321、背板连接器31/32位于前插板301/后插板302的同一侧。
驱动器311/接收器321通过电缆连接器55和电缆54,与背板连接器31/32相连。其中,电缆54的两端分别与两个电缆连接器55连接;电缆54一端的电缆连接器55与驱动器311/接收器321引脚(例如数据总线的引脚)的焊盘通过微带线60连接(例如焊接);电缆54另一端的电缆连接器55安装在背板连接器31/32垂直于前插板301/后插板302表面且靠近驱动器311/接收器321一侧的表面上。
安装在背板连接器31/32上的电缆连接器55通过穿透背板连接器31/32的导线与压接在背板300上的阻抗受控结构53中的压接针56相连。本实施方式中,背板连接器31/32与背板300上的阻抗受控结构53也可以采用实施方式二或者实施方式三的方式连接,这种情况下,安装在背板连接器31/32上的电缆连接器55通过穿透背板连接器31/32的导线与背板300上的表贴信号针57相连或者背板连接器31/32上的空心透针部分538/透针部分539相连。
图13为本发明背板互连系统的实施方式四中安装结构2的示意图。如图13所示,本实施方式的背板互连系统中,电缆连接器55也可以不通过连接在驱动器311/接收器321(芯片)的焊盘上的方式,来实现与驱动器311/接收器321的连接,而是安装在驱动器311/接收器321(芯片)顶端,使得电缆54通过类似于微带线60的结构从引脚(例如数据总线的引脚)直接引出,即通过表贴安装电缆54来实现。
这样,从驱动器311到背板300的互连通道,依次经过前插板301上电缆连接器55、电缆54、电缆连接器55、背板连接器31到达背板上的阻抗受控结构63,接收器321到背板300的互连通道也是如此。
可见,本实施方式中背板互连系统中,信号通过前插板301和后插板302上的电缆54、以及背板300上的阻抗受控结构53传输,替代了现有技术中通过前插板301/后插板302上的差分信号线313/323和背板300上的信号线和过孔30传输的方案。由于高速电缆相比于差分信号线,产生的信号衰减较小且传输的信号时延稳定,因而各互连通道的信号衰减较小且时延基本相同;由于互连通道中的阻抗受控结构的阻抗大小是根据实际电路环境设定的,稳定且不受干扰,从而提高了各互连通道的阻抗连续性;且由于阻抗受控结构具有一屏蔽层,从而使得包括了阻抗受控结构的各互连通道间不存在现有方案中背板过孔引起的串扰。
而且,本实施方式中,电缆、驱动器311/接收器321和背板连接器31/32安装于前插板301/后插板302的同一侧,电缆一端直接连接到驱动器311/接收器321,不需要穿过前插板301/后插板302,另一端采用压接针方式进行连接,传输的信号还不需要经过前插板301/后插板302的过孔,进一步减小了互连通道受到的干扰,从而进一步提高了互连通道的传输性能。
本实施方式中,一个或多个连接部分也分别可以替换为背板互连系统的实施方式一或者后续背板互连系统的实施方式中的连接结构,并不是系统中所有的连接结构均需采用此种方式。
背板互连系统的实施方式五本实施方式中,在作为从电路板的前插板和后插板上也使用阻抗受控结构替代过孔。
图14为本发明背板互连系统的实施方式五中安装结构1的示意图。如图14所示,本实施方式中的背板互连系统中包括前插板301、前插板301上的驱动器311、背板300、后插板302、后插板302上的接收器321、背板连接器31、背板连接器32、电缆连接器55。
前插板301/后插板302垂直于背板300,且前插板301与后插板302正交垂直。
电缆连接器55安装在前插板301/后插板302上,且不与驱动器311/接收器321在前插板301/后插板302的同一侧,而驱动器311/接收器321与背板连接器31/32位于前插板301/后插板302的同一侧。
其中,电缆54的两端分别与两个电缆连接器55连接;电缆54一端的电缆连接器55表贴安装在与驱动器311/接收器321连接(例如焊接)的阻抗受控结构53上,即采用阻抗受控结构替代前插板301/后插板302上的过孔312/322;电缆54另一端的电缆连接器55和背板连接器31/32,通过压接针56压接在前插板301/后插板302上的同一个过孔314/324内,且背板连接器31/32中的压接针56的另一端,从背板连接器31/32与前插板301/后插板302相接触的一面,穿透到与背板连接器31/32与背板300相接触的一面,压接在背板300的阻抗受控结构53中。由此,驱动器311/接收器321通过电缆连接器55和电缆54,与背板连接器31/32相连。
本实施方式中,如果背板连接器31/32与阻抗受控结构53通过压接针56连接,则本实施方式中的阻抗受控结构53较佳地采用图7b或如图8b所示的空心阻抗受控结构;如果采用如图7a所示的实心阻抗受控结构,则可以使得该结构中带绝缘介质的金属导体的长度小于背板厚度,使得压接针的一端能够插入;如果采用如图8a所示的实心结构,同理,保留压接针的插入空间。
实际应用中,电缆连接器55安装的电缆54可以通过各种方式实现与压接针的导通。例如,通过电缆连接器55中的过孔与压接针56导通,也可以通过导线焊接在压接针56压接在电缆连接器55的一端等。
图15为本发明背板互连系统的实施方式五中安装结构2的示意图。如图15所示,本实施方式中的背板互连系统中包括前插板301、前插板301上的驱动器311、背板300、后插板302、后插板302上的接收器321、背板连接器31、背板连接器32、电缆连接器55。
前插板301/后插板302垂直于背板300,且前插板301与后插板302正交垂直。
如图15所述的安装结构2与如14所述的安装结构1的不同之处在于电缆54另一端的电缆连接器55不通过压接针56与背板连接器31/32相连,而是表贴在与背板连接器31/32相连(例如焊接)的阻抗受控结构53上,即采用阻抗受控结构53替代前插板301/后插板302上的过孔314/324。
这样,在如图14或图1 5所述的背板互连系统中,从驱动器311到背板300的互连通道,依次经过前插板301上的阻抗受控结构53、电缆连接器55、电缆54、电缆连接器55、前插板上的过孔314(安装结构1)/阻抗受控结构53(安装结构2)、背板连接器31到达背板300上的阻抗受控结构53。接收器321到背板300的互连通道也是如此。
可见,本实施方式中背板互连系统中,信号通过前插板301和后插板302上的阻抗受控结构53和电缆54、以及背板300上的阻抗受控结构53传输,替代了现有技术中通过前插板301/后插板302上的过孔312/322、过孔314/324和差分信号线313/323以及背板300上的信号线313/323和过孔30传输的方案。由于高速电缆相比于差分信号线,产生的信号衰减较小且传输的信号时延稳定,因而各互连通道的信号衰减较小且时延基本相同;由于互连通道中的阻抗受控结构的阻抗大小是根据实际电路环境设定的,稳定且不受干扰,从而提高了各互连通道的阻抗连续性;且由于阻抗受控结构具有一屏蔽层,从而使得包括了阻抗受控结构的各互连通道间不存在现有方案中背板过孔引起的串扰。
相比于其他背板互连系统的实施方式,本实施方式在前插板301/后插板302上也采用阻抗受控结构53,进一步提高了阻抗的连续性,从而进一步提高了互连通道的传输性能。
本实施方式的背板互连系统中,前插板301/后插板302上的阻抗受控结构53也可以分别替换为其他背板互连系统的实施方式中的连接结构,并不是系统中所有的连接结构均需采用此种方式。
背板互连系统的实施方式六本实施方式中,将连接驱动器/接收器和背板连接器的电缆埋在前插板301/后插板302中,且不需要电缆连接器。
图16为本发明背板互连系统的实施方式六中安装结构的示意图。如图16所示,本实施方式的背板互连系统中包括前插板301、前插板301上的驱动器311、背板300、后插板302、后插板302上的接收器321、背板连接器31、背板连接器32。
前插板301/后插板302垂直于背板300,且前插板301与后插板302正交垂直;背板连接器31/32通过表贴方式安装在前插板301/后插板302上。
电缆54埋在前插板301/后插板302中,且一端与驱动器311/接收器321的引脚(例如数据总线的引脚)直接连接(例如焊接),另一端从背板连接器31/32与前插板301/后插板302接触的一面,穿透到背板连接器31/32与背板300接触的一面,连接到压接在背板300上的阻抗受控结构53中的压接针56上。
本实施方式中,如果背板连接器31/32与阻抗受控结构53通过压接针56连接,则本实施方式中的阻抗受控结构53较佳地采用如图7b或图8b所示的空心阻抗受控结构;如果采用如图7a所示的实心阻抗受控结构,则可以使得该结构中带绝缘介质的金属导体的长度小于背板厚度,使得压接针56的一端能够插入;如果采用如图8a所示的实心结构,同理,保留压接针56的插入空间。
这样,从驱动器311到背板300的互连通道,依次经过电缆54和背板连接器31到达背板300上的阻抗受控结构53。接收器321到背板300的互连通道也是如此。
可见,本实施方式中背板互连系统中,信号不通过前插板301/后插板302上的差分信号线313/323传输,也不通过背板300上的信号线和过孔传输。由于高速电缆相比于差分信号线,产生的信号衰减较小且传输的信号时延稳定,因而各互连通道的信号衰减较小且时延基本相同;由于互连通道中的阻抗受控结构的阻抗大小是根据实际电路环境设定的,稳定且不受干扰,从而提高了各互连通道的阻抗连续性;且由于阻抗受控结构具有一屏蔽层,从而使得包括了阻抗受控结构的各互连通道间不存在现有方案中背板过孔引起的串扰。
而且,本实施方式在将电缆54埋在前插板301/后插板302内部,信号传输也不需要通过前插板301/后插板302的过孔312/322和过孔314/324,进一步减小了互连通道受到的干扰,并防止电缆54暴露在前插板301/后插板302表面之外而在外力作用下被切断,从而进一步提高了互连通道的传输性能和可靠性。
本实施方式的背板互连系统中,各连接部分也可以分别替换为其他背板互连系统的实施方式中的连接结构,并不是系统中所有的连接结构均需采用此种方式。
图17为本发明背板互连系统的实施方式六中电缆与线路板表面的共面处理的示意图。如图17所示,将电缆54埋在前插板301/后插板302内部,并保持电缆54的两端与前插板301/后插板302共面,可以按照如下步骤来执行a、将电缆54穿过预先在前插板301/后插板302内部的加工出的通道或凹槽内;
b、通过机械加工保证穿透前插板301/后插板302的电缆54的共面性;本步骤中,在平行于前插板301/后插板302表面的方向上,以金属刀具70的角速度为w、进给速度为V,对电缆54伸出前插板301/后插板302表面之外的部分进行切削;c、根据实际需要进行表面处理,比如化银、化锡或电镀金等。
以上是对本实施方式中的背板互连系统及其安装方法的详细说明,未做特殊说明之处的连接方式,可以为表贴安装等传统连接方式。
以上实施方式中,均以正交背板互连系统为例,如果背板互连系统采用传统的如图1所示的安装结构,也可以采用本发明的技术方案,即在背板上安装阻抗受控结构,然后将背板连接器安装在背板上,并使得相应的引脚与阻抗受控结构相连。这样,也可以消除背板上的过孔带来的串扰。
而且,也可以将从电路板上的收发器通过高速电缆与背板连接器相连,避免各互连通道的信号衰减、降低各互连通道的损耗。
上述所有实施方式中,安装电缆连接器55是为了保证电缆54与其他各部分连接的可靠性,防止电缆54由于外力的作用而轻易地断开原有连接;上述实施方式中也可以不需要电缆连接器55,而是直接将电缆54与其他部分焊接。
从本发明实施方式中的各种背板互连系统及系统中的背板、背板连接器和加工过程可以看出在背板中采用具有屏蔽和阻抗受控功能的结构来实现过孔的作用,即替代现有电路板上的过孔,克服了现有金属化过孔带来的阻抗不连续,以及各互连通道间的串扰问题,从而提高了电路板的传输性能。
在本发明实施方式中,还采用高速电缆来实现各电路板上与连接器之间的高速信号传输,替代现有电路板上的差分信号线,进一步降低了互连通道的损耗,克服了传统印刷从电路板工艺中由于材料的各向异性造成的差分通道对内时延不同的问题,降低或消除由此造成的电路板互连系统中互连通道性能下降问题。
而且,本发明实施方式中,还针对不同的实际应用情况提供了不同的阻抗受控结构;通过各种连接结构实现了高速电缆与收发器和电路板连接器的连接、以及电路板连接器与阻抗受控结构的连接;还可以在从电路板上也采用阻抗受控结构替代现有的过孔。从而还能够使得本发明实施方式的技术方案适用于不同实际应用环境,且能够更进一步地提高电路板互连系统中互连通道的传输性能。
上述所有实施方式中的技术方案也适用于除背板互连系统之外的其他电路板互连系统。
例如,在多层电路板上安装如图7a、或图7b、或图8a、或图8b的阻抗受控结构,安装了另一功能电路板的连接器安装在该多层电路板上,并与多层电路板上的阻抗受控结构相连。安装在连接器上的功能电路板通过阻抗受控结构与多层电路板上每一层的信号线相连,并进行信号传输。
可见,由于互连通道中的阻抗受控结构的阻抗大小是根据实际电路环境设定的,稳定且不受干扰,从而提高了功能电路板与多层电路板各层信号线构成的互连通道的阻抗连续性;如果功能电路板通过多个阻抗受控结构分别与多层电路板的每一层相连,则由于阻抗受控结构具有一屏蔽层,从而使得包括了阻抗受控结构的各互连通道间不存在串扰。
以上所述仅为本发明较佳实施方式而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明实施方式的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换以及改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求1.一种电路板互连系统,其特征在于,包括第一电路板、第二电路板、第三电路板、第一连接器和第二连接器;所述第一连接器和第二连接器分别安装在所述第一电路板两侧,使得安装在第一电路板一侧的第一连接器上的第二电路板与安装在第一电路板另一侧的第二连接器上的第三电路板相互垂直;安装于第一电路板两侧的所述第一连接器和第二连接器通过第一电路板上的阻抗受控结构相连。
2.如权利要求1所述的电路板互连系统,其特征在于,所述阻抗受控结构包括所述第一电路板上的金属化过孔、金属导体及包裹于该金属导体外侧面的绝缘介质层;包裹着绝缘介质层的金属导体插入在所述第一电路板的金属化过孔中。
3.如权利要求1所述的电路板互连系统,其特征在于,所述阻抗受控结构包括所述第一电路板上的金属化过孔、和所述金属化过孔内壁上的绝缘介质层、以及所述绝缘介质层内包裹的导电材料或绝缘介质层内壁上的金属化层。
4.如权利要求2或3所述的电路板互连系统,其特征在于,所述第一电路板上的阻抗受控结构按照对角线对称性的方式排列。
5.如权利要求1所述的电路板互连系统,其特征在于,所述第一连接器和/或第二连接器通过压接针结构与所述阻抗受控结构连接。
6.如权利要求1所述的电路板互连系统,其特征在于,所述第一连接器和/或第二连接器与表贴在所述阻抗受控结构上的表贴信号针连接。
7.如权利要求1所述的电路板互连系统,其特征在于,所述第一电路板上在安装第一连接器和/或第二连接器的位置还设有通孔;所述阻抗受控结构包括可插入所述通孔的空心透针和可插入所述空心透针的透针;所述空心透针为金属材料的空心结构,所述空心透针内壁带有绝缘介质层;所述透针为一个金属导体;所述空心透针设置在第一电路板一侧的第一连接器;所述透针设置在第一电路板另一侧的第二连接器。
8.如权利要求7所述的电路板互连系统,其特征在于,所述空心透针的绝缘介质层内壁进一步带有金属导体层。
9.如权利要求5至8中任意一项所述的电路板互连系统,其特征在于,该系统进一步包括至少两个分别安装在所述第二电路板和第三电路板上的收发器和连接两个所述收发器的电缆。
10.如权利要求9所述的电路板互连系统,其特征在于,该系统进一步包括电缆连接器;所述收发器和所述第一连接器位于所述第二电路板的一侧,所述电缆连接器位于所述第二电路板的另一侧;所述电缆两端分别与两个所述电缆连接器连接;所述第二电路板上进一步包括至少两个与所述收发器相连的过孔或者与所述收发器相连的阻抗受控结构;每个电缆连接器通过压接针分别压接在所述第二电路板上与所述收发器相连的过孔内;或者通过表贴安装在所述第二电路板上与所述收发器相连的阻抗受控结构上;所述第一连接器通过压接针压接在所述第二电路板上压接电缆连接器的同一个过孔内;或者表贴安装在所述第二电路板上表贴安装所述收发器的同一个阻抗受控结构上。
11.如权利要求9所述的电路板互连系统,其特征在于,该系统进一步包括电缆连接器;所述收发器、所述第一连接器、所述电缆连接器位于所述第二电路板的一侧;所述电缆两端分别与两个电缆连接器连接;所述收发器为表贴封装结构;与电缆一端相连的电缆连接器通过微带线与所述收发器引脚焊盘相连;或者表贴安装在所述收发器顶端,直接与所述收发器的引脚相连;与电缆另一端相连的电缆连接器表贴安装在所述第一连接器上。
12.如权利要求9所述的电路板互连系统,其特征在于,所述电缆埋于所述第二电路板内部;所述收发器和所述第一连接器表贴安装于所述第二电路板的一侧;所述电缆的一端从收发器引脚焊盘的底部直接与其相连;所述电缆的另一端与所述第一连接器表贴安装在所述第二电路板上的一面相连。
13.如权利要求1所述的电路板互连系统,其特征在于,所述第一电路板为背板。
14.一种电路板互连系统,包括第一电路板、装设于所述第一电路板的连接器及通过所述连接器与所述第一电路板的信号层电连接的第二电路板,其特征在于,所述第一电路板设有阻抗受控结构,所述阻抗受控结构与所述连接器电连接,所述第二电路板通过所述连接器及所述阻抗受控结构与所述第一电路板电连接。
15.如权利要求14所述的电路板互连系统,其特征在于,所述第一电路板包括一个信号层,所述第二电路板通过所述连接器及所述阻抗受控结构与所述第一电路板的信号层电连接。
16.如权利要求14或15所述的电路板互连系统,其特征在于,所述阻抗受控结构包括所述第一电路板上的金属化过孔、金属导体及包裹于该金属导体外侧面的绝缘介质层;包裹着绝缘介质层的金属导体插入在所述第一电路板的金属化过孔中。
17.如权利要求14或15所述的电路板互连系统,其特征在于,所述阻抗受控结构包括所述第一电路板上的金属化过孔、和所述金属化过孔内壁上的绝缘介质层、以及所述绝缘介质层内包裹的导电材料或绝缘介质层内壁上的金属化层。
18.一种电路板,其特征在于,在用于安装连接器的位置上包括阻抗受控结构。
19.如权利要求18所述的电路板,其特征在于,所述阻抗受控结构包括所述电路板上的金属化过孔、金属导体及包裹于该金属导体外侧面的绝缘介质层;包裹着绝缘介质层的金属导体插入在所述电路板的金属化过孔中。
20.如权利要求18所述的电路板,其特征在于,所述阻抗受控结构包括所述电路板上的金属化过孔、所述金属化过孔内壁上的绝缘介质层、所述绝缘介质层内包裹的导电材料或绝缘介质层内壁上的金属化层。
21.一种连接器组件,包括第一连接器和第二连接器,其特征在于,所述连接器组件包括阻抗受控结构,所述阻抗受控结构包括设于第一连接器的空心透针,所述空心透针为金属材料的空心结构,且内壁带有绝缘介质层;设于所述第二连接器的透针,所述透针为一个金属导体,用于插入空心透针。
22.如权利要求18所述的连接器组件,其特征在于,所述空心透针的绝缘介质层内壁带有金属导体层,用于与插入的透针接触。
23.一种电路板加工方法,其特征在于,包括以下步骤在电路板上安装阻抗受控结构,所述阻抗受控结构用于连通安装在所述电路板两侧的连接器。
24.如权利要求23所述的电路板加工方法,其特征在于,所述安装阻抗受控结构包括在所述电路板上加工出金属化过孔;在金属化过孔中压入带绝缘介质的金属导体;在平行于所述电路板表面的方向上,利用金属刀具对阻抗受控结构伸出所述电路板表面之外的部分进行切削。
25.如权利要求23所述的电路板加工方法,其特征在于,所述安装阻抗受控结构包括在所述电路板上加工金属化过孔;在所述金属化过孔中注入绝缘材料;在绝缘材料中加工出非金属化过孔;在所述非金属化过孔中注入导电材料,或采用电镀工艺使该非金属化孔金属化。
全文摘要本发明公开了一种电路板互连系统,包括第一电路板、第二电路板、第三电路板、第一连接器和第二连接器;第一连接器和第二连接器分别安装在第一电路板两侧,使得安装在第一连接器上的第二电路板与安装在第二连接器上的第三电路板相互垂直;安装于第一电路板两侧的第一连接器和第二连接器通过第一电路板上的阻抗受控结构相连。本发明还公开了另一种电路板互连系统、一种电路板、一种连接器组件和一种电路板加工方法。在电路板中采用具有屏蔽和阻抗受控功能的阻抗受控结构替代现有电路板上阻抗不受控的过孔,克服了现有金属化过孔带来的阻抗不连续,以及各互连通道间的串扰问题,从而提高了电路板互连系统及电路板的传输性能。
文档编号H05K3/42GK101048034SQ20071010716
公开日2007年10月3日 申请日期2007年4月30日 优先权日2007年4月30日
发明者贾功贤 申请人:华为技术有限公司