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用于高速、高密度电连接器的背板封装部


技术摘要:
一种印刷电路板包括多个层,所述多个层包括由介电层间隔开的导电层,该导电层包括信号层,以及形成于该多个层中的通孔图案,每个通孔图案包括从该印刷电路板的第一表面延伸至该信号层的第一和第二信号通孔,该信号层包括分别连接至该第一和第二信号通孔的第一和第二信  全部
背景技术:
电连接器在许多电子系统中有所使用。一般情况下,将系统制造成诸如印刷电路 板(PCB)的单独的电子组件更加容易且具有更高的成本效益,上述单独的电子组件可以利 用电连接器联接在一起。一种用于联接若干印刷电路板的已知布置方式是将一块印刷电路 板充当背板。其它印刷电路板(称作“子板”或“子卡”)则可以通过该背板进行连接。 一种已知的背板具有可以在其上安装许多连接器的印刷电路板的形式。背板中的 导电迹线可以电连接至连接器中的信号导体,使得信号可以在连接器之间输送。子卡也可 以具有安装于其上的连接器。安装在子卡上的连接器可以插入到安装于背板上的连接器 中。以这种方式,信号可以通过背板在子卡间输送。子卡可以以直角插入到背板中。因此,用 于这些应用的连接器可以包括直角弯曲部并且经常称作“直角连接器”。其它已知的连接器 包括但并不限于正交中平面连接器和无中平面(midplaneless)直接附接正交连接器。 连接器还可以在其它构造中使用,用于互连印刷电路板,以及用于将诸如线缆的 其它类型的设备互连至印刷电路板。有时,一个或多个较小的印刷电路板可以连接至另一 个较大的印刷电路板。在这样的构造中,可以将较大的印刷电路板称作“主板”,而可以将与 之连接的印刷电路板称作子板。此外,相同大小或相似大小的板有时可以平行排列。在这些 应用中使用的连接器通常称作“堆叠连接器”或“夹层连接器”。 无论确切应用如何,电连接器的设计已经适应于电子产业中的反射趋势。电子系 统总体上已经变得更小、更快,并且在功能上更加复杂。由于这些变化,电子系统中给定面 积中的电路数量以及电路工作的频率在近年来已经显著增长。当前的系统在印刷电路板之 间传输更多数据,并且需要在电学上能够以比仅几年前的连接器更快的速度处理更多数据 的电连接器。 在高密度、高速度的连接器中,电连接器可以彼此非常接近从而相邻的信号导体 之间可能存在电干扰。为了减少干扰并且还为了提供所期望的电属性,通常在相邻的信号 导体之间或周围设置屏蔽构件。该屏蔽件可以防止一个导体上承载的信号在另一个导体上 生成“串扰”。该屏蔽件还可能影响每个导体的阻抗,其可能进一步影响电属性。 在第4,632,476和4,806,107号美国专利中能够找到屏蔽件的示例,它们示出了在 信号触点的列之间使用屏蔽件的连接器设计。这些专利描述了这样的连接器,其中屏蔽件 平行于信号触点延伸通过子板连接器和背板连接器两者。悬臂梁用于在屏蔽件和背板连接 器之间形成电接触。第5,433,617、5,429,521、5,429,520和5,433,618号美国专利示出了类 似的布置方式,但是背板和屏蔽件之间的电连接利用弹簧型触件形成。第6,299,438号美国 专利中描述的连接器中使用了具有扭转梁触件的屏蔽件。第2013/0109232号美国公开文献 中还示出另外的屏蔽件。 4 CN 111602472 A 说 明 书 2/15 页 其它连接器仅在子板连接器内具有屏蔽板。在第4,846 ,727、4,975 ,084、5,496 , 183和5,066,236号美国专利中能够找到这样的连接器设计的示例。第5,484,310号美国专 利中示出了仅在子板连接器内具有屏蔽件的另一种连接器。第7,985,097号美国专利是屏 蔽连接器的另外的示例。 可以使用其它技术来控制连接器的性能。例如,以差分方式传送信号可以减小串 扰。在称作“差分对”的一对传导路径上承载差分信号。传导路径之间的电压差表示该信号。 一般来说,差分对设计为在成对的传导路径之间具有优先耦合。例如,差分对的两条传导路 径可以布置为与连接器中的相邻信号路径相比更接近于彼此地延伸。在成对的传导路径之 间不需要屏蔽,但是可以在差分对之间使用屏蔽。电连接器可以针对差分信号以及单端信 号进行设计。第6,293,827、6,503,103、6,776,659、7,163,421和7,794,278号美国专利中示 出了差分信号电连接器的示例。 在互连系统中,这样的连接器附接至印刷电路板,其中一个印刷电路板可以充当 背板,用于在电连接器之间输送信号,并且用于给连接器中可以接地的基准导体提供基准 层。典型地,背板形成为由介电片(有时称作“半固化片(prepreg)”)的层叠结构所制成的多 层组件。一些或全部介电片可以在一侧或两侧表面上具有导电膜。一些导电膜可以使用光 刻或激光打印技术进行图案化,从而形成用于在电路板、电路和/或电路元件之间进行互连 的导电迹线。其它导电膜可以基本上保持不变,并且可以充当供应基准电位的接地平面或 电源层。该介电片诸如可以通过在压力下将层叠的介电片压制在一起而形成为一体的板结 构。 为了形成到导电迹线或接地/电源层的电连接,可以通过印刷电路板钻孔。这些孔 (或“通孔”)用金属填充或电镀,使得通孔通过其穿过的一个或多个层或导电迹线而电连接 至它们。 为了将连接器附接至印刷电路板,连接器的接触引脚或接触“尾部”可以在使用或 不使用焊料的情况下插入至通孔中。该通孔的大小设置为接纳连接器的接触尾部。 如同附接至印刷电路板的连接器的情形,印刷电路板的电气性能至少部分取决于 形成在该印刷电路板中的导电迹线、接地平面和通孔的结构。另外,电气性能问题随着信号 导体的密度和连接器的工作频率的增加而变得更加敏锐。这样的电气性能问题可以包括但 并不局限于密集间隔的信号导体之间的串扰。
技术实现要素:
根据实施例,一种印刷电路板包括多个层,所述多个层包括由介电层间隔开的导 电层,该导电层包括信号层;以及形成于该多个层中的通孔图案,每个通孔图案包括从该印 刷电路板的第一表面延伸至信号层的第一和第二信号通孔,该信号层包括分别连接至该第 一和第二信号通孔的第一和第二信号迹线,该信号层进一步包括位于该信号迹线和相邻信 号承载元件之间的接地导体。 在一些实施例中,该接地导体包括该信号层上的导电区域,该导电区域连接至接 地端。 在一些实施例中,该接地导体包括该信号层上的多个导电区域,每个导电区域连 接至接地端。 5 CN 111602472 A 说 明 书 3/15 页 在一些实施例中,该接地导体包括位于该信号迹线和相邻信号承载元件之间的导 电条带。 在一些实施例中,该通孔图案形成用于安装连接器的连接器封装部并且该接地导 体位于该连接器封装部之内。 根据另外的实施例,一种印刷电路板包括多个层,所述多个层包括由介电层间隔 开的导电层,该导电层包括至少一个信号层,该信号层包括信号迹线以及位于该信号迹线 和相邻信号承载元件之间的接地导体,该接地导体连接至接地端。 附图说明 为了更好地理解所公开的技术,参考通过引用的方式并入本文的附图,其中: 图1是高速、高密度电连接器、背板和子板的分解视图; 图2是形成图1的电连接器的一部分的针座的侧视图; 图3是印刷电路板上对应于图1的电连接器中的两个针座的连接器封装部的局部 俯视图; 图4是印刷电路板的局部截面图; 图5A是根据实施例的印刷电路板上的连接器封装部的局部俯视图; 图5B是根据实施例的图5A所示的通孔图案中的一个的放大俯视图; 图6是根据实施例的图5的印刷电路板的局部截面图; 图7是根据实施例的印刷电路板的连接器封装部的通孔图案的放大俯视图; 图8是根据实施例的信号接线层(breakout  layer)中的通孔图案的放大俯视图; 图9是根据实施例的印刷电路板上的连接器封装部的部分俯视图,其示出了信号 层; 图10是根据实施例的图9所示的信号层的放大俯视图 图11是根据实施例的印刷电路板上的连接器封装部的部分俯视图,其示出了信号 层;和 图12是根据实施例的印刷电路板上的连接器封装部的部分俯视图,其示出了信号 层。
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