專利名稱：無源均衡器集成模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及信號傳輸中使用的均衡器，更具體地說，涉及一種無源均衡器集成模塊。
背景技術(shù)：
在高速信號傳輸過程中，由于信號鏈路的衰減特性，高頻信號的衰減比低頻信號衰減大，引起碼間干擾(ISI)，導(dǎo)致信號抖動加大，以及有效幅度降低。設(shè)計合理的無源均衡器可以很好地均衡線路的衰減，從而減少ISI(InterSymbolInterference，碼間干擾)的影響，減小信號抖動，改善接收質(zhì)量。
以往的無源均衡器，都是使用分立元元件搭建，最簡單的單路差分RC(電阻和電容)型均衡器原理如圖1所示，每一個RC電路中，電阻R1與電容C1并聯(lián)。其對應(yīng)的PCB封裝結(jié)構(gòu)如圖2所示。其中，電阻R、電容C是0603封裝的獨立電阻、電容的PCB封裝。
由于其中使用的是分立的電阻、電容元件來實現(xiàn)均衡器，元件會占用較大的PCB面積，不利于提高單板集成度；采用SMT(表面組裝技術(shù))生產(chǎn)時，每個元件需要獨立貼片，導(dǎo)致生產(chǎn)加工煩瑣且不可靠。
實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實用新型要解決傳統(tǒng)無源均衡器中由于使用分立元件而帶來的會占用較大的PCB面積、貼片生產(chǎn)效率較低等問題。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種無源均衡器集成模塊，其中包括至少一個無源均衡器電路，每一個均衡器中包括至少一個RC電路，每一個所述RC電路中的電阻R1與電容C1并聯(lián)；其中，所述各個無源均衡器電路被集成在同一封裝中。
本實用新型中，在每一個RC電路的輸入端或輸出端，還可串聯(lián)一個隔直電容C2；對于在每一個串聯(lián)有隔直電容C2的RC電路，還可在其輸入端或輸出端連接一個接正電源的上拉電阻R3，并在其輸出端或輸入端連接一個接地的下拉電阻R4。另外，也可在每一個RC電路的輸入端或輸出端連接一個接地的電感L1。當(dāng)每一個均衡器中包括至少一對RC電路時，可在每一對所述RC電路的輸入端或輸出端之間連接一個電感L2。
本實用新型中，在所述封裝上設(shè)有多個引腳；每一個無源均衡器電路中需與同一外部信號線連接的兩個或多個元件端之間相互連接，并連接到所述封裝的同一個或多個引腳，為節(jié)省焊點數(shù)量，最好是連接到同一引腳。
本實用新型中，所述封裝可為BGA(Ball Grid Array，球柵陣列)形式或SOP(Small Outline Package，小外形封裝)形式。如果同一封裝內(nèi)有兩個或多個無源均衡器電路，最好在相鄰兩個無源均衡器電路之間設(shè)置抗信號串?dāng)_屏蔽層。
本實用新型解決了傳統(tǒng)分立元件無源均衡器占用PCB面積大的問題，可大大減小PCB占用面積，提高單板集成度，并降低單板設(shè)計難度。同時，對于一個封裝，裝配時只需要貼片一次，而不象傳統(tǒng)中那樣需分別針對各個電阻、電容進行多次貼片，從而可大大減少貼片次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中圖1是差分RC均衡器的原理圖；圖2是采用分立電阻、電容實現(xiàn)的圖1中所示無源均衡器的PCB示意圖；圖3和圖4是與圖2對應(yīng)的無源均衡器集成模塊的BGA形式和SOP形式的PCB封裝示意圖；圖5是在圖1中增加了隔直電容后的原理圖；圖6是采用分立電阻、電容實現(xiàn)的圖5中所示無源均衡器的PCB示意圖；圖7是采用分立電阻、電容實現(xiàn)的四路無源均衡器的PCB示意圖；
圖8和圖9是與圖7對應(yīng)的無源均衡器集成模塊的BGA形式和SOP形式的PCB封裝示意圖；圖10是在圖5中增加的上下拉電阻后的原理圖；圖11和圖12是兩種RCL均衡器的電路圖。
具體實施方式
本實用新型的核心是，將傳統(tǒng)無源均衡器中分立的阻容元件進行集成，封裝在一個小體積的器件中。由于均衡器中使用的電阻、電容的功率要求較低，所以可將單個阻容元件的體積縮小；對于均衡器中的每一對RC元件，兩者之間的連接可在封裝內(nèi)部解決，從而只需要引出一個焊點；對于一個均衡器焊點由八個降為四個，可見，焊點數(shù)量減少了一半。
在集成均衡器的內(nèi)部，可以采用直接接觸連接、焊接、導(dǎo)電膠粘合等高密度連接方式進行互連，以實現(xiàn)圖1所示的電路連接關(guān)系。
無源均衡器集成模塊的封裝外形結(jié)構(gòu)可以采用BGA、SOP等等多種形式。與圖2對應(yīng)的BGA封裝的無源均衡器集成模塊的結(jié)構(gòu)如圖3所示，該封裝為矩形結(jié)構(gòu)，在其底部設(shè)有四個球形引腳，相應(yīng)地，在PCB上會設(shè)置四個圓形焊點。與圖2對應(yīng)的SOP封裝的無源均衡器集成模塊的結(jié)構(gòu)如圖4所示，該封裝的外形與普通IC類似，其四個引腳從兩側(cè)伸出，相應(yīng)地，在PCB上會設(shè)置兩兩并排的四個焊點。
如圖5所示，在圖1所示的傳統(tǒng)無源均衡器中，還可增加兩個隔直電容C2，其PCB示意圖如圖6所示。與之對應(yīng)的BGA形式的PCB封裝與圖3所示結(jié)構(gòu)相同，SOP形式的PCB封裝則與圖4所示結(jié)構(gòu)相同?？梢?，雖然增設(shè)了隔直電容C2，但其PCB封裝沒有變化。
本實用新型在更多通道的高密度應(yīng)用時，效果更加明顯，如圖7所示，如果四路均衡器都使用分立元件來實現(xiàn)，將使用16個阻容元件，因而需要貼片16次。與之對應(yīng)的BGA形式的PCB封裝如圖8所示，SOP形式的PCB封裝則如圖9所示，可見，如果使用無源均衡器集成模塊，只需要貼片一次，大大減少了貼片次數(shù)，提高了生產(chǎn)效率；而且其所占面積大大減小，不足原來面積的1/4，從而可進一步提高單板集成度。
上述實施例中，同一無源均衡器電路中需與同一外部信號線連接的各個元件端之間相互連接后連接到了封裝的同一個引腳，具體實施時，也可以連接到兩個或多個并聯(lián)的引腳。另外，其中的無源均衡器電路還可以是RLC無源均衡器電路，如圖11所示，它在單個RC電路的輸入端連接了一個接地的電感L1；也可以如圖12所示，它在圖1所示的兩個RC電路的輸入端之間連接一個電感L2。
由于將多個電阻、電容和/或電感等元件集成在了同一個封裝中，為了防止不同通道之間相互干擾，在封裝的內(nèi)部，可以使用金屬屏蔽(例如將每個無源均衡器電路用導(dǎo)體包裹、或者將兩個無源均衡器電路間用導(dǎo)體隔離開來，使得電磁場不會相互干擾)，還可以通過合理的元件排布(例如將不同組的無源均衡器電路按上、下和前、后錯位排布，使得兩組無源均衡器電路間的電磁耦合距離拉開、加大)等一種或多種手段，來降低不同通道之間的信號串?dāng)_。
本實用新型中，一個封裝內(nèi)可以集成多個均衡器。同時，還可將隔直電容、上拉電阻、下拉電阻等分立元件也集成進來，進一步減少PCB占用面積。在圖5的基礎(chǔ)上增加上拉電阻R2和下拉電阻R3之后的電路如圖10所示，此時，在模塊上要增加一個電源(Vtt)引腳和一個地(GND)引腳，各個無源均衡器電路的會共用所述電源(Vtt)引腳和地(GND)引腳。當(dāng)然，也可在模塊上增設(shè)多個電源(Vtt)引腳和多個地(GND)，此時，可讓某幾個無源均衡器電路共用其中一個電源管腳，另幾個無源均衡器電路則共用另一個電源管腳，依此類推。
權(quán)利要求1.一種無源均衡器集成模塊，其中包括至少一個無源均衡器電路，每一個均衡器中包括至少一個RC電路，每一個所述RC電路中的電阻R1與電容C1并聯(lián)；其特征在于，所述各個無源均衡器電路被集成在同一封裝中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源均衡器集成模塊，其特征在于，在所述封裝上設(shè)有多個引腳；每一個無源均衡器電路中需與同一外部信號線連接的兩個或多個元件端之間相互連接，并連接到所述封裝的同一個或多個引腳。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無源均衡器集成模塊，其特征在于，在每一個RC電路的輸入端或輸出端，還串聯(lián)有一個隔直電容C2。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無源均衡器集成模塊，其特征在于，在每一個RC電路的輸入端或輸出端，還連接有一個接正電源的上拉電阻R3；在每一個RC電路的或輸出端或輸入端，還連接有一個接地的下拉電阻R4。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無源均衡器集成模塊，其特征在于，在每一個RC電路的輸入端或輸入端，還連接有一個接地的電感L1。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無源均衡器集成模塊，其特征在于，每一個均衡器中包括至少一對RC電路，每一對所述RC電路的輸入端或輸出端之間，還連接有一個電感L2。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的無源均衡器集成模塊，其特征在于，所述封裝為球柵陣列形式或小外形封裝形式。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無源均衡器集成模塊，其特征在于，其中包括兩個或多個無源均衡器電路，在相鄰兩個無源均衡器電路之間，設(shè)有抗信號串?dāng)_屏蔽層。
專利摘要本實用新型涉及一種無源均衡器集成模塊，為解決傳統(tǒng)無源均衡器需占用較大的PCB面積、貼片生產(chǎn)效率較低等問題，本實用新型的無源均衡器集成模塊中包括至少一個無源均衡器電路，每一個均衡器中包括相應(yīng)的電阻、電容和/或電感元件；所述各個無源均衡器電路中的電阻、電容和/或電感元件并被集成在同一封裝中；每一個無源均衡器電路中需與同一外部信號線連接的兩個或多個元件端之間相互連接，并連接到封裝的同一個或多個引腳。其中，所述封裝可為BGA形式或SOP形式；相鄰兩個無源均衡器電路之間可設(shè)置金屬屏蔽以防止串干擾。將傳統(tǒng)無源均衡器中分立的阻容元件進行集成，封裝在一個小體積的器件中，大大減小PCB占用面積，并大大減少了貼片次數(shù)。
文檔編號H04L25/02GK2777860SQ20052005345
公開日2006年5月3日 申請日期2005年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月4日
發(fā)明者汪倫 申請人:華為技術(shù)有限公司