專利名稱：電磁屏蔽的槽傳輸線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多電路電子通訊系統(tǒng)，特別地，涉及在這種系統(tǒng)中使用的專用傳輸通道結(jié)構(gòu)并且這些傳輸通道結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用在傳輸系統(tǒng)、芯片封裝、電路板構(gòu)造、互連器件的所有部件中，從和向芯片、電路板、內(nèi)部連線和電纜發(fā)射。
各種各樣的電子傳輸裝置在本領(lǐng)域中是已知的。如果不是全部的話，這些傳輸裝置的大部分受到固有速度的限制，諸如頻率上限和信號從一個位置移向系統(tǒng)內(nèi)的另一個位置所需的實際時間，這通常稱為傳播延遲。它們的電子性能受到限制主要由于它們的結(jié)構(gòu)，其次由于它們的材料成分。一種慣用方法是利用導(dǎo)電引腳，例如那些在如圖1所示的卡緣連接器中存在的引腳。在這種類型的結(jié)構(gòu)中，多個導(dǎo)電引腳或端子20被配置在塑料外殼21內(nèi)并且這種配置提供了大約800到900MHz的操作速度。
這種標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)通過卡緣連接器來說明，該卡緣連接器在本領(lǐng)域被稱作“Hi-Spec”并且在圖2中說明，其中該系統(tǒng)包括安置在絕緣連接器外殼27內(nèi)的大接地觸點(diǎn)25和小信號觸點(diǎn)26。該小信號觸點(diǎn)26耦合到大接地觸點(diǎn)25。這些結(jié)構(gòu)中的信號觸點(diǎn)不是差分信號觸點(diǎn)，而僅僅是單端信號，意指每一個信號觸點(diǎn)都是側(cè)面與接地觸點(diǎn)相接。這種類型系統(tǒng)的操作速度被認(rèn)為是大約2.3Ghz。
這個領(lǐng)域的另一種改進(jìn)被稱作為“三元”或“三端”連接器，其中導(dǎo)電端子以三角形方式安置在塑料外殼28內(nèi)，該端子包括一個大接地端子29和兩個較小的差分信號端子30，如圖3所示，以及如美國專利No.6,280,209中詳細(xì)說明的。這種三元/三端結(jié)構(gòu)具有大約4Ghz的明顯上限速度。在最簡單的意義上傳輸線，這三種方法都利用塑料外殼中的導(dǎo)電引腳，以提供電子信號的傳輸線。
在這些類型構(gòu)造的每一種中，期望維持通過系統(tǒng)的全部發(fā)送路徑的起作用的傳輸線，包括通過電路板(多個)，配合接口以及該系統(tǒng)的源和負(fù)載。當(dāng)傳輸系統(tǒng)根據(jù)各個引腳構(gòu)造時，很難在系統(tǒng)內(nèi)達(dá)到所希望的一致。分立的點(diǎn)對點(diǎn)連接被使用在這些信號，接地和電源的連接器中。這些導(dǎo)體的每一個都被設(shè)計成提供電氣連續(xù)的導(dǎo)體或裝置并且通常不考慮傳輸線效應(yīng)。大部分導(dǎo)體被設(shè)計成標(biāo)準(zhǔn)的引腳區(qū)使得所有的引腳，或端子是相同的，與它們所代表的電氣功能無關(guān)并且該引腳進(jìn)一步以標(biāo)準(zhǔn)的間距、材料類型和長度進(jìn)行配置。盡管位于低操作速度的性能是令人滿意的，但是在高操作速度時，這些系統(tǒng)會把導(dǎo)體認(rèn)為是影響其操作和速度的系統(tǒng)中的中斷。
這些系統(tǒng)中的許多信號端子或引腳連接到相同的接地回路導(dǎo)體上，從而產(chǎn)生高的信號對地比率，由于在信號和地之間強(qiáng)加強(qiáng)電流回路，因此不會使它們產(chǎn)生高速的信號傳輸，該電流回路減少了帶寬并且增大了系統(tǒng)的串音，從而有可能降低系統(tǒng)性能。
帶寬(“BW”)與 成比例，其中L是系統(tǒng)電感分量，C是系統(tǒng)電容分量。信號傳輸系統(tǒng)的電感和電容分量操作以減少系統(tǒng)的帶寬，即使在整個同構(gòu)型系統(tǒng)中也無需中斷。這些電感和電容分量可以通過減少穿過系統(tǒng)的整個路徑長度達(dá)到最小化，主要是通過限制穿過系統(tǒng)的電流路徑的區(qū)域和減少系統(tǒng)元件的總極板面積。然而，隨著傳輸頻率的增大，尺寸的減少會產(chǎn)生其自身的問題，因為有效物理長度被減少到相當(dāng)小尺寸。10Ghz以及更高的高頻范圍使大多數(shù)計算出的系統(tǒng)路徑長度變得不可接受。
除了系統(tǒng)上的總電感和電容成為限制性能因素以外，任何非同構(gòu)的幾何形狀和/或材料轉(zhuǎn)換都會產(chǎn)生中斷。使用大約3.5Ghz作為以每秒大約12.5千兆比特每秒(Gbps)操作的低電壓差分信號系統(tǒng)中的最小截止頻率，使用介電常數(shù)大約為3.8的電介質(zhì)將會產(chǎn)生大約0.25英寸的臨界路徑長度，臨界路徑長度以上的長度中斷可以容許。這種尺寸使構(gòu)建系統(tǒng)的能力變得不可行，該系統(tǒng)包括給定的四分之一英寸內(nèi)的源，傳輸負(fù)載和負(fù)載。從而能夠看出，電子傳輸結(jié)構(gòu)的進(jìn)展是從一致結(jié)構(gòu)的引腳排列發(fā)展到功能專用的引腳排列，再到嘗試的單一結(jié)構(gòu)接口，然而路徑長度和其它因素仍然限制著這些結(jié)構(gòu)。根據(jù)前述現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)，由于這些系統(tǒng)的物理限制和這種傳輸所需的短臨界路徑長度，傳送高頻信號是不可行的。
為了獲得有效的傳輸結(jié)構(gòu)，人們必須在整個發(fā)送路徑上保持穩(wěn)定且專用的傳輸線從源開始，通過接口，到達(dá)負(fù)載。這包括匹配的內(nèi)部連線和印刷電路板，發(fā)射到和從該電路板發(fā)出的互連信號，或者諸如電纜的傳輸介質(zhì)，甚至還包括半導(dǎo)體器件芯片封裝。當(dāng)發(fā)送系統(tǒng)根據(jù)被設(shè)計成通過和其它各個導(dǎo)電引腳互連的各個導(dǎo)電引腳構(gòu)造時，這難以實現(xiàn)，因為引腳/端子彼此間的尺寸、形狀和位置可能需要改變。例如，在直角連接器中，引腳/端子行之間的關(guān)系在長度和電氣耦合方面發(fā)生變化。包括系統(tǒng)的源和負(fù)載之間所有區(qū)域的高速互連設(shè)計原則使用在具有達(dá)2.5Gbps源的傳輸系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包括芯片封裝、印刷電路板、板連接器和電纜組件。一種這樣的原則是接地設(shè)計原則，這在標(biāo)準(zhǔn)引腳區(qū)域上提供了附加的性能，因為信號和接地路徑之間的耦合被增強(qiáng)，并且補(bǔ)充(單端操作。用于這種系統(tǒng)中的另一個原則包括阻抗調(diào)整以使中斷最少化。另一個設(shè)計原則是引腳引線最優(yōu)化，其中信號和返回路徑被分配給引腳區(qū)域中的特定引腳以使性能最大化。所有這些類型的系統(tǒng)在達(dá)到上述臨界路徑長度方面都受到限制。
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的傳輸或發(fā)送系統(tǒng)，該系統(tǒng)克服了前述缺點(diǎn)并以高速操作。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明指導(dǎo)了一種改進(jìn)的傳輸結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)克服了前述缺點(diǎn)并且采用了分組的導(dǎo)電元件以形成單一的機(jī)械結(jié)構(gòu)，該機(jī)械結(jié)構(gòu)提供了在某種意義上類似于光纖系統(tǒng)的完整電子傳輸通道。本發(fā)明的焦點(diǎn)在于提供完整的銅基電子傳輸通道而非利用各個導(dǎo)電引腳或與銅導(dǎo)體的可分離接口作為傳輸通道，本發(fā)明的傳輸通道具有更多的可預(yù)測電氣性能和更大的操作特性控制。本發(fā)明這種改進(jìn)的系統(tǒng)認(rèn)為是在遠(yuǎn)大于0.25英寸的延伸路徑長度上為數(shù)字信號傳輸提供至少達(dá)到12.5GHz的操作速度。
因此，本發(fā)明的一般目的是提供起到分組元件通道鏈路作用的工程波導(dǎo)，其中該鏈路包括拉伸的電介質(zhì)體部分和至少兩個沿著其外表面安置的導(dǎo)電元件。
本發(fā)明的另一個目的是提供高速的通道鏈路(或傳輸線)，該鏈路具有給定橫截面的拉伸體部分，該拉伸體部分由選定介電常數(shù)的電介質(zhì)形成，并且該鏈路在其最基本的結(jié)構(gòu)中具有安置在其外表面上的兩個導(dǎo)電元件，這些元件在其上具有類似的尺寸和形狀以及朝向，并且彼此相對，以便通過在這兩個導(dǎo)電元件之間建立特定的電磁場并且在該通道鏈路的全部長度上保持這些場來控制穿過該鏈路的電能波。
本發(fā)明的另一個的目的是通過選擇性地調(diào)整拉伸體的外表面上的導(dǎo)電元件大小及其之間的間隙來控制通道鏈路的阻抗，以保持平衡或不平衡的電磁場。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種改進(jìn)的電傳輸通道，該通道包括扁平襯底和形成在該襯底中的多個凹槽，該凹槽具有相對的側(cè)壁并且該凹槽被襯底的中間槽脊間隔開，該凹槽的側(cè)壁上附著有導(dǎo)電材料，例如通過電鍍或淀積，以在凹槽之內(nèi)形成電子傳輸通道，或?qū)?dǎo)電材料作為金屬條帶，金屬鑲嵌物或粘附金屬安置在凹槽的相對側(cè)壁上。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種預(yù)制的波導(dǎo)，其中利用至少一對導(dǎo)電元件來提供差分信號傳輸，即，信號輸入(“+”)和信號輸出(“-”)，該導(dǎo)電元件對被安置在電介質(zhì)體的外部以便允許建立每單位長度的電容、每單位長度的電感、阻抗、每單位長度的衰減和傳播延遲，并且在導(dǎo)電元件形成的通道內(nèi)設(shè)定這些預(yù)先確定的性能參數(shù)。
本發(fā)明的另一個目標(biāo)是提供一種固體鏈路形式的改進(jìn)傳輸線，優(yōu)選地具有均勻、圓形的橫截面，該鏈路包括安置在其上起到引導(dǎo)穿過其的電波作用的至少一對導(dǎo)電元件，該鏈路包括電介質(zhì)材料的至少一個細(xì)絲，該細(xì)絲具有安置在其上的兩個導(dǎo)電表面，導(dǎo)電表面沿著細(xì)絲縱向延伸并且被兩個圓弧形外延分離，導(dǎo)電表面被進(jìn)一步彼此分離以形成分立的二元傳輸通道，該傳輸通道減少了電流回路并且其中該信號導(dǎo)體更緊密地排列。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于高速應(yīng)用的非圓形傳輸線，該傳輸線包括拉伸的矩形或正方形電介質(zhì)元件，該元件具有其上安置有至少四個不同扇區(qū)的外部表面，該電介質(zhì)元件包括彼此對齊并且安置在兩個扇區(qū)上的一對導(dǎo)電元件，這對導(dǎo)電元件同時被中間扇區(qū)分離開。
本發(fā)明借助于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)上述和其它的目的。其中一個主要方面，本發(fā)明包括由電介質(zhì)形成的傳輸線，該電介質(zhì)具有預(yù)先選定的介電常數(shù)和預(yù)先選定的橫截面構(gòu)造。一對導(dǎo)電表面安置在電介質(zhì)線路或鏈路上，并且優(yōu)選地彼此對齊，彼此分離。該導(dǎo)電表面起到沿著傳輸鏈路引導(dǎo)電能的波導(dǎo)的作用。
本發(fā)明的另一個主要方面中，該導(dǎo)電元件成對地集中在單個元件上，從而形成了一種實用波導(dǎo)，它可毫無困難地在連續(xù)的印刷電路板之間穿行并且與其連接。該導(dǎo)電表面可以通過在其上選擇性地淀積導(dǎo)電材料來形成，例如通過電鍍電介質(zhì)體的外部表面，或通過模塑法或其它方式將實際導(dǎo)體附著于電介質(zhì)體。以這個方式，形成具有彎曲的電介質(zhì)并且在其表面上存在的導(dǎo)電表面沿著并貫穿電介質(zhì)體的彎曲保持它們分組的通道導(dǎo)體的間隔配置。
在本發(fā)明的另一個主要方面，傳輸線的外部可以覆蓋有保護(hù)外罩或襯套。該導(dǎo)電表面可以使用等寬的平衡配置或使用一對或多對導(dǎo)電元件的不平衡配置安置在電介質(zhì)體上，并且這些導(dǎo)電元件具有不同的寬度。三個導(dǎo)電元件可以安置在電介質(zhì)體上，利用一對差分信號導(dǎo)體和關(guān)聯(lián)的接地導(dǎo)體來提供傳輸線上的差分三端。導(dǎo)電表面的數(shù)量僅由電介質(zhì)體的尺寸來限制，四個這樣的分立導(dǎo)電元件可以用來提供兩個不同的信號通道或具有雙地線的單個差分對。
在本發(fā)明的另一個主要方面，單一的傳輸線形成在一個空腔內(nèi)，或形成在多個選擇性尺寸的金屬化空腔內(nèi)，該多個選擇性尺寸金屬化空腔形成在襯底內(nèi)。該襯底被開槽以形成空腔并且該凹槽的側(cè)壁可以鍍有導(dǎo)電材料。這個例子中，空腔或凹槽側(cè)壁之間的氣隙起到傳輸通道的電介質(zhì)的作用。在這種結(jié)構(gòu)中，空氣的介電常數(shù)是不同的并且小于電介質(zhì)體的介電常數(shù)以便影響信號的傳播速率，然而當(dāng)傳輸速度增加時，電吸引力，具體地是凹槽中的導(dǎo)電元件之間而非傳輸線的相鄰信號傳輸通道之間的耦合，受控于幾何形狀和材料。
在本發(fā)明的另一個主要方面，前述傳輸鏈路可以用來運(yùn)送電力。在這種情況中，底層傳輸線將包括開槽的電介質(zhì)，連續(xù)接觸區(qū)域形成在凹槽內(nèi)，即覆蓋凹槽的側(cè)壁和底部。存在于凹槽長度的這三個表面上的連續(xù)接觸區(qū)域擴(kuò)展了該結(jié)構(gòu)的電流運(yùn)送能力。接地面可以被利用來增加電力通道和接地面之間的電容耦合以減少整個結(jié)構(gòu)的源阻抗。該傳輸線可以通過用來限定其間凹槽的凸脊或槽脊來形成。導(dǎo)電表面通過連續(xù)工藝(例如選擇性電鍍法)形成在凹槽中，以便形成連續(xù)的電鍍凹槽，即，兩個側(cè)壁和互連底部，它們沿傳輸線長度延續(xù)。這增加了該傳輸線的電流運(yùn)送能力。于是能夠在兩個信號導(dǎo)體之間的電介質(zhì)上產(chǎn)生高電容以減少該系統(tǒng)的源阻抗。
在槽傳輸線中，穿過襯底的槽或凹槽的相對側(cè)壁可以電鍍有導(dǎo)電材料以形成連續(xù)的接觸，該接觸延伸了該傳輸線的長度并且相反的極性信號(即，“+”和“-”)可以沿著這些接觸傳送。導(dǎo)電材料上的高頻信號可以被限制并且通過導(dǎo)體周圍有效的屏蔽隔離了電磁干擾，該屏蔽由導(dǎo)體旁邊的若干導(dǎo)電通路實現(xiàn)。此外，導(dǎo)體下方和襯底表面上的已接地導(dǎo)體提供進(jìn)一步的屏蔽。
本發(fā)明的傳輸線可以傳送信號和電力，從而很容易地被劃分成獨(dú)立的信號通道和電力通道。該信號通道可以由預(yù)先選擇寬度的導(dǎo)電帶或路徑形成，而電流通道為了傳送強(qiáng)電流可以包括更寬的導(dǎo)電帶或擴(kuò)展的連續(xù)導(dǎo)線帶。較寬的導(dǎo)電帶與信號帶相比擴(kuò)大了基板面積并且具有高電容。該信號和電力通道被傳輸線的寬且非導(dǎo)電的區(qū)域隔開，該區(qū)域起到隔離區(qū)的作用。由于該隔離區(qū)在底層電介質(zhì)基部形成期間形成，因此易于確定該隔離區(qū)以使交叉污染或電干擾減到最少。
通過下面詳細(xì)地描述，將更清楚地理解本發(fā)明的這些以及其它目的、特性和優(yōu)點(diǎn)。


在詳細(xì)描述期間，需要經(jīng)常參考所附附圖，其中圖1是常規(guī)連接器端面的平面示意圖；圖2是使用在高速連接器中的卡緣的平面示意圖；圖3是利用三元或三端的高速度連接器的正面示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的分組元件通道鏈路的透視圖；圖5是示出導(dǎo)電元件的弧形寬度及其間隔的圖4分組元件通道鏈路的側(cè)視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的分組元件通道鏈路的替換實施例的透視圖；
圖7是本發(fā)明用于連接源和負(fù)載的傳輸鏈路的示意圖，在該傳輸鏈路上具有中間負(fù)載；圖8是利用常規(guī)接觸“A”和本發(fā)明的傳輸鏈路“B”的連接器元件的示意圖，通過放大“A”和“B”中的細(xì)節(jié)部分，示出了各自系統(tǒng)中發(fā)生的自感應(yīng)；圖9是本發(fā)明其中形成有直角彎曲的鏈路的替換結(jié)構(gòu)的透視圖；圖10是利用本發(fā)明鏈路的傳輸線的示意圖；圖11是示出本發(fā)明鏈路的替換介質(zhì)組成的透視圖；圖12是不同形狀的電介質(zhì)體陣列的透視圖，示出了替換導(dǎo)電表面配置；圖13是用于形成本發(fā)明鏈路的非圓形橫截面電介質(zhì)體陣列的透視圖；圖14是適合用作本發(fā)明鏈路的非圓形橫截面電介質(zhì)體另一陣列的透視圖；圖15是包括本發(fā)明的多個鏈路的連接器組件的分解圖，該連接器組件用于提供兩個連接器之間的傳輸線；圖16是具有通過圖15的傳輸鏈路相互連接的兩個連接器外殼的連接器組件的透視圖；圖17是本發(fā)明具有形成在通道相對端的兩個相互連接的塊的傳輸通道的圖解視圖，并且示出了本發(fā)明的潛在柔韌屬性；圖18是可以用作具有不同透鏡特性的鏈路的不同配置的介電質(zhì)體陣列透視圖；圖19是其上形成有不同信號通道的多個傳輸鏈路凸起的透視圖；；圖20是用于本發(fā)明中的多個傳輸鏈路凸起的透視圖；圖21是和本發(fā)明分立的傳輸鏈路一起使用的配合接口的透視圖，其中配合接口采用空心端蓋的形式；圖22是圖21端蓋的后視圖，示出了其中容納該傳輸鏈路末段的中心開孔；圖23是圖21端蓋的前視圖，示出了外部接觸的朝向；圖24是多個傳輸鏈路直角彎曲的連接器組件的透視圖；
圖25是連接器組件其中一個終端的替換構(gòu)造的透視圖；圖26是適合用于連接本發(fā)明的傳輸通道鏈路到電路板的連接器的透視圖；圖27A是圖26連接器輪廓的透視圖，以虛線示出了連接器的某些內(nèi)部接觸；圖27B是圖27A連接器移除側(cè)壁的內(nèi)部接觸組件的透視圖，并且示出了其上耦合卡釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)和布局；圖28是圖26的連接器沿著線28-28的剖視圖；圖29是電介質(zhì)襯底中電磁屏蔽的槽傳輸線的透視圖；圖30是描述屏蔽結(jié)構(gòu)的圖29中所示的襯底的剖視圖；圖31是電磁屏蔽的槽傳輸線的替換實施例的端視圖。
具體實施例方式
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的分組元件通道鏈路50。可以看出該鏈路50包括拉伸的電介質(zhì)體51，優(yōu)選地是圓柱形細(xì)絲，類似于光纖材料長度。其中的不同在于鏈路50作為預(yù)制的波導(dǎo)和專用的傳輸介質(zhì)。在這一點(diǎn)上，電介質(zhì)體51由具有特定介電常數(shù)的專用電介質(zhì)和向其應(yīng)用的多個導(dǎo)電元件52形成。
在圖4和5中，導(dǎo)電元件52表示為拉伸的區(qū)域、軌跡或帶，同樣地，導(dǎo)電元件52的導(dǎo)電材料可以是傳統(tǒng)的銅或貴金屬的區(qū)域，具有確定的橫截面的該區(qū)域可以通過模塑法或其它附著方式，例如通過粘合劑或其它裝置附著于該鏈路50的電介質(zhì)體。它們也可以通過適當(dāng)?shù)碾婂兓蛘婵盏矸e工藝形成在電介質(zhì)體51的外表面55上。該導(dǎo)電軌跡52安置在外表面上并且具有沿著電介質(zhì)體周邊延伸的寬度。
至少兩個這樣的導(dǎo)體使用在每條鏈路上，通常用作差分信號的信號傳送，例如+0.5伏特和-0.5伏特。使用這種差分信號配置允許我們將本發(fā)明的結(jié)構(gòu)描述為預(yù)制的波導(dǎo)，該波導(dǎo)基本保持于信號發(fā)送路徑的整個長度上。電介質(zhì)體51的使用在鏈路內(nèi)提供了優(yōu)選的連接。在最簡單的實施例中，如圖5所表示的，導(dǎo)電元件安置在兩個相對的面上，以便每個導(dǎo)電元件的電吸引力穿過支撐它們的電介質(zhì)體彼此作用，或在下面詳細(xì)解釋并且圖29-30中說明的導(dǎo)電通道的情況下，這些導(dǎo)電元件安置在兩個或兩個以上空腔的內(nèi)表面上，以建立越過空腔間隙并且通過空氣電介質(zhì)的基本連接模式。通過這個方式，本發(fā)明的鏈路可以看作是光纖通道的電氣等效物或擴(kuò)展。
本發(fā)明教導(dǎo)了一種電波導(dǎo)。本發(fā)明的波導(dǎo)旨在從大約1.0Ghz到至少12.5Ghz，甚至更高的高頻處，使電信號保持在所希望的電吸引力的水平。2002年4月23日發(fā)布的美國專利No.6,377,741所描述的光學(xué)波導(dǎo)，一般依賴于具有類鏡面反射屬性的單一外部涂層或鍍層來保持在選定方向上移動的光能。外部涂層/鍍層中的開孔會擴(kuò)散穿過波導(dǎo)的光，這不利于波導(dǎo)的光束。在特高頻狀態(tài)使用微波波導(dǎo)來引導(dǎo)微波射束的能量，而非發(fā)送它，如2002年9月5日發(fā)布的美國專利No.6,114,677所示的，其中使用微波波導(dǎo)將微波對準(zhǔn)爐子的中心部分。微波天線技術(shù)也可以利用這種定向目標(biāo)的方法。在每個例子中，這種類型的波導(dǎo)用來聚焦和引導(dǎo)穿過它們的微波光能，而在本發(fā)明中，整個波導(dǎo)結(jié)構(gòu)被設(shè)計來將電信號保持在所需的頻率(多個)和阻抗、電容以及電感。
本發(fā)明鏈路的有效性取決于通過利用電密封裝置的兩個或兩個以上導(dǎo)電表面來定向和保持穿過通道鏈路的數(shù)字信號。這包括保持信號的完整性，控制發(fā)送以及最小化通過鏈路的損耗。本發(fā)明的通道鏈路通過控制通道鏈路的材料和系統(tǒng)部件的幾何形狀，包括穿過其中發(fā)送的信號的電磁場，以便提供優(yōu)選的場耦合。簡而言之，本發(fā)明通過確定電吸引力的區(qū)域(即，電介質(zhì)體51)產(chǎn)生工程傳輸線，該區(qū)域由具有相反電荷(即正負(fù)差分信號)的導(dǎo)體(即導(dǎo)電表面52)來限定。
如圖5所示，兩個導(dǎo)電表面52彼此相對地安置在電介質(zhì)體51上。圖4所示的電介質(zhì)體51采取圓柱桿的形式，而圖5所示的電介質(zhì)體具有類似橢圓形配置。在每個例子中，導(dǎo)電表面或軌跡52延續(xù)各自的弧長。圖4和5兩者都代表了本發(fā)明的“平衡”鏈路，其中兩個導(dǎo)電表面52的圓周長度或弧長C是相同的，并且電介質(zhì)體51的非導(dǎo)電外表面55的圓周長度或弧長C1也是相同的。這個長度用于確定導(dǎo)電表面之間的總分隔區(qū)D。如下面解釋的，該鏈路可以是其中一個導(dǎo)電表面的弧長大于另一個的“非平衡”鏈路，在這種例子中，該傳輸線最適合于單端，或非差分信號的應(yīng)用。在電介質(zhì)體和鏈路是圓形的例子中，該鏈路可以作為通道引腳并用于連接器應(yīng)用中。這種圓形橫截面顯示了與常規(guī)圓形引腳相同類型的結(jié)構(gòu)。
如圖6所示，本發(fā)明的鏈路可以被修改成不僅提供作為整個系統(tǒng)傳輸介質(zhì)部分的多個導(dǎo)電元件，而且也可以在其中包括一致且同軸的光纖波導(dǎo)用于傳輸光和光信號。在這一點(diǎn)上，電介質(zhì)體51被去芯，以產(chǎn)生中心開孔57，光纖58通過該開孔延伸。電信號以及光信號60可以通過該鏈路傳送。
圖7示意性地示出了包括本發(fā)明鏈路50的傳輸線70，該傳輸線70在源71和負(fù)載72之間延伸。該鏈路的導(dǎo)電表面52使源和負(fù)載以及源和負(fù)載之間的其它二級負(fù)載73連接在一起。這種二級負(fù)載可以加入到該系統(tǒng)中來控制通過該系統(tǒng)的阻抗。線路阻抗建立在源上并且可以通過增加二級負(fù)載到傳輸線來進(jìn)行修改。
圖8示意性地示出了本發(fā)明鏈路和常規(guī)導(dǎo)體之間的區(qū)別，圖中兩者都是由電介質(zhì)塊76支撐。以引腳的方式，兩個分立的常規(guī)導(dǎo)體77由銅或其它導(dǎo)電材料形成并且穿過塊76延伸。如放大顯示的“A”所示，由于放大的電流回路，兩個分立的導(dǎo)體提供了具有大電感(L)的開放式單元結(jié)構(gòu)。完全不同地，由于導(dǎo)電表面和電介質(zhì)體51的定位一樣彼此接近，本發(fā)明的鏈路在恒定阻抗具有較小的電感(L)。這些鏈路50的尺寸可以在生產(chǎn)工藝中調(diào)整并且擠壓是首選的工藝，利用電介質(zhì)體或分別施加擠壓形成導(dǎo)電表面，例如通過選擇性電鍍工藝使得最終的結(jié)構(gòu)具有電鍍塑性變化。這種擠壓工藝很容易控制電介質(zhì)體51的體積和安置在其上的導(dǎo)電元件之間的間隔。優(yōu)選地該導(dǎo)電表面沿電介質(zhì)體的長度延續(xù)并且可以在傳輸線位于連接器、電路板或類似部件中希望終止的位置中其末端稍微向前的位置終止。
如圖9所示，該電介質(zhì)體具有以90度直角或任何其它角度方位形式的向前彎曲80。如所示，該導(dǎo)電表面52以它們之間相同的分離間隔以及導(dǎo)電表面開始和結(jié)束的相同寬度通過彎曲80延伸。電介質(zhì)體51和導(dǎo)電表面52通過該彎曲易于保持它們的間隔和隔離區(qū)以消除任何潛在損耗。
圖10示出了使用本發(fā)明鏈路的傳輸線。該鏈路50認(rèn)為是由一個或多個單一電介質(zhì)體51形成的傳輸電纜，該鏈路的一端82終止于印刷電路板83。為了最小化電路板上的任何中斷，這個終端可以被調(diào)整。還可以提供一段保持任何中斷最小化的短傳輸鏈路84。這些鏈路84保持傳輸鏈路的分組形式。可以提供終端接口85，其中該傳輸鏈路終止于具有最小幾何形狀中斷或阻抗中斷的連接器。以這種方式，在傳輸線的長度上保持導(dǎo)電表面的分組，這導(dǎo)致幾何形狀和電氣的一致性。
圖11示出了本發(fā)明傳輸鏈路50的多種不同橫截面。在最右邊的鏈路90中，中心導(dǎo)體93由中空的電介質(zhì)體94環(huán)繞，該電介質(zhì)體94又支撐由中間間隔分離的多個導(dǎo)電表面95，優(yōu)選地由電介質(zhì)體94的部分填充。這種結(jié)構(gòu)適用于電力應(yīng)用，其中由中心導(dǎo)體93來傳送電力。在圖11中間的鏈路91中，中心封蓋96優(yōu)選地由選定的電介質(zhì)制成并且具有在其上支撐的導(dǎo)電表面97。優(yōu)選地提供保護(hù)性的外部絕緣罩98來保護(hù)和/或隔離內(nèi)部鏈路。圖11最左邊的鏈路92具有保護(hù)性的外罩99，該外部層99圍住環(huán)繞著導(dǎo)電或絕緣的核心101的可鍍聚合物環(huán)100。環(huán)100的部分101鍍有導(dǎo)電材料并且被未電鍍的部分分隔開以限定環(huán)體上所需的兩個或兩個以上的導(dǎo)電表面?？蛇x地，圍繞著鏈路92的核心的元件可以填充有空氣并且可以通過適當(dāng)?shù)拈g隔等方式和內(nèi)部元件隔離。
圖12示出了鏈路110-113陣列，該鏈路使它們的外部區(qū)域與電介質(zhì)體51結(jié)合以形成不同類型的傳輸鏈路。鏈路110具有安置在電介質(zhì)體51外部表面上不同弧長(即，不平衡的)的兩個導(dǎo)電表面52a、52b，使得鏈路110可以提供單端信號操作。鏈路111具有兩個相等間距和尺寸(或“平衡的”)的導(dǎo)電元件52以提供有效的差分信號操作。
鏈路112具有三個導(dǎo)電表面115來提供兩個差分信號導(dǎo)體115a和相配的接地導(dǎo)體115b。鏈路113具有安置在其電介質(zhì)體51上的四個導(dǎo)電表面116，其中該導(dǎo)電表面116可以包括兩個差分信號通道(或?qū)?或具有一對相關(guān)接地的單一差分對。
圖13示出了多邊形外形的同類型非圓形的鏈路陣列120-122，例如具有正方形外形的鏈路120或具有矩形外形的鏈路121-122。電介質(zhì)體51可以被擠壓成具有凸臺部分125，該凸臺125電鍍有或以其它方式涂上導(dǎo)電材料。各個導(dǎo)電表面被安置在電介質(zhì)體的各個側(cè)面上并且優(yōu)選地導(dǎo)電表面的差分信號對被安置在電介質(zhì)體的相對側(cè)面上。這些凸臺部分125可以用作以某一方式“嵌“入到終端連接器的連接器槽中，以便易于實現(xiàn)在連接器端子(未示出)和導(dǎo)電面125之間的接觸。
圖14示出了一些用于本發(fā)明的附加電介質(zhì)體。所示的一種電介質(zhì)體130是凸圓體，而所示的另外兩個電介質(zhì)體131、132在外形上是通常的凹面。該電介質(zhì)體的圓形橫截面具有使電場強(qiáng)度集中在導(dǎo)電表面角落的趨勢，而如電介質(zhì)體130中所示的稍微凸起的形狀具有使場強(qiáng)度均勻分布的趨勢，從而產(chǎn)生較低的衰減。扁平的導(dǎo)電表面比相對的導(dǎo)電面提供更均勻的場集中。如電介質(zhì)體131、132所示的凹面體由于其將電場集中在內(nèi)部，因此有助于減少串音。如圖14所示，這些導(dǎo)電表面的寬度或弧長小于支撐它們的各個電介體的寬度或弧長。
重要地，該傳輸鏈路可以形成為其上載有多個信號通道的單一凸起200(圖15-16)，其中每個這樣的通道包括一對導(dǎo)電表面202-203。這些導(dǎo)電表面202、203被支撐它們的中間電介質(zhì)體204以及使它們相互連接的腹板彼此隔離開。這個凸起200可以作為整個連接器組件220的部分，其中該凸起200容納在形成于連接器外殼211中具有互補(bǔ)形狀的開孔210中。該開孔210的內(nèi)壁可以被選擇性電鍍，或接觸212可以被插入到外殼211中以接觸導(dǎo)電表面，如果必要，并且提供表面安裝或穿過孔的后部。
圖17示出了如所示配置的兩個傳輸通道50的配置，其中一端終止于連接器塊180并且通過直角塊182，該直角塊182包括形成在其中的一系列直角通路183，該直角通路183如圖所示容納傳輸通道鏈路。在如圖17所示的配置中，應(yīng)當(dāng)理解該傳輸通道鏈路可以在連續(xù)的生產(chǎn)工藝中制成，例如通過擠壓，并且每個這樣的通道都可以通過本身固有的或集成的導(dǎo)電元件52來制造。在這些元件的制造中，可以控制傳輸通道自身的幾何形狀以及電介質(zhì)體上的導(dǎo)電元件的間隔和定位，使得該傳輸通道起到一致的和單一的電子波導(dǎo)的作用，該電子波導(dǎo)支持信號(通信)傳輸?shù)膯瓮ǖ阑颉奥窂健薄Ｓ捎谠搨鬏斖ǖ梨溌返碾娊橘|(zhì)體可以被制成相當(dāng)?shù)娜犴g，因此本發(fā)明的系統(tǒng)極易適應(yīng)于在延伸長度上的各種通路而無需大量犧牲系統(tǒng)的電氣性能。一個連接器端塊180可以保持傳輸通道在垂直方向的對齊，而塊182可以保持傳輸通道鏈路的末端位于終止其它元件的直角方向上。
圖18示出了一組表面凸起的電介質(zhì)塊或體300-302，其中間距L不同并且塊外部表面306的曲線305在鏈路300-302之間增加。以這個方式，應(yīng)該理解電介質(zhì)體的形狀可以被選擇來提供用于聚焦導(dǎo)電元件通電時產(chǎn)生的電場的不同透鏡特性。
圖19示出了具有通過腹板402相互連接的一系列電介質(zhì)體或塊401的多個通道凸起400，其中該導(dǎo)電表面403本質(zhì)上是多個的或復(fù)合的。當(dāng)利用如圖13所示的結(jié)構(gòu)時，這種凸起400支持多個信號通道，其中每個通道優(yōu)選地包括一對差分信號導(dǎo)電元件。圖20示出了如圖15和16所示的標(biāo)準(zhǔn)凸起200。
本發(fā)明的鏈路可以終止于連接器和其它的外殼。圖21-23將一個終端接口表示為略呈圓錐形的端蓋，該終端接口包括具有中心開孔502的空心體501。該空心體提供與電介質(zhì)體51的導(dǎo)電表面52配合的一對端子504。端蓋500可以插入到連接器外殼或電路板的各種開孔中，并且優(yōu)選地包括圓錐形插入端510。端蓋500可以如圖21-23所示構(gòu)造成僅終止單一傳輸線，或該端蓋500可以是多個終端接口的一部分并且如圖24和25所示終止多個分立的傳輸線。
圖24示出了安置在一系列鏈路520上的端蓋500，該鏈路520終止于端塊521，該端塊521具有表面安裝端子522，使得端塊521附著于電路板(未示出)。端蓋不必采用該附圖所示的圓錐形結(jié)構(gòu)，還可以采用類似于下文所示和所描述的其它形狀和外形。
圖25示出了端塊570的替換結(jié)構(gòu)。在這個配置中，傳輸線或鏈路571由電介質(zhì)形成并且包括形成在它們外部表面上的一對導(dǎo)電區(qū)域572(為了清楚說明僅示出一個側(cè)面上的區(qū)域572，它們相應(yīng)的區(qū)域形成在正對圖25紙面的鏈路571的表面上)。這些導(dǎo)電區(qū)域572通過形成在電路板574內(nèi)部的導(dǎo)電通路575連接到電路板574上的軌跡573。如果需要，這種通路也可以構(gòu)造在端塊570的主體內(nèi)。該通道575優(yōu)選地如所示地分離并且它們的兩個導(dǎo)電部分由中間間隙576分隔開，以在電路板級保持兩個導(dǎo)電傳輸通道的隔離。
圖26示出了安裝到印刷電路板601的端蓋或塊600。這種類型的端蓋600起到連接器的作用并且從而包括具有中心槽603的外殼602，該中心槽具有各種鍵槽604，該鍵槽604容納傳輸鏈路的凸起部。端蓋連接器600具有通向焊接到電路板601上相應(yīng)的相對軌跡的接觸607的導(dǎo)電后部606的多個窗口620。在所示的表面安裝末端的例子中，后部606可以使它們的水平部分609在端蓋外殼主體下打摺以減少所需電路板襯墊的尺寸以及位于該電路板上系統(tǒng)的電容。
圖27A示出了端蓋連接器600的局部視圖并且示出了如何在連接器外殼602內(nèi)支撐接觸或端子607以及如何通過連接器外殼602延伸。端子607包括用于冗余接觸的雙線接觸端608(并且用于提供并行的電氣路徑)并且該連接器600可以包括具有倒置U形的接合卡釘615，這增強(qiáng)了外殼上端子的耦合?？梢钥闯鼋雍峡ㄡ?15具有延長的構(gòu)架，該構(gòu)架縱向延伸穿過連接器外殼602。由沿著接合卡釘長度方向的間隔彼此隔開的多個支架朝著電路板向下延伸，并且每個這樣支架的寬度都大于其相對端子的相應(yīng)寬度。如圖所示的，該接合卡釘支架和端子對齊。這些雙電線端子607的后部增強(qiáng)了連接器的穩(wěn)定性。在這一點(diǎn)上，還為穿過外殼槽601組成通道(橫向地)的端子提供了控制。雙接觸路徑不僅提供了路徑冗余而且減少了通過端子的系統(tǒng)感應(yīng)。圖27B是使用在圖26和27A的端蓋連接器600中的內(nèi)部連接器組件的視圖。端子607配置在連接器的相對側(cè)并且安裝在各個支撐塊610內(nèi)。這些支撐塊610以預(yù)先選定的距離彼此分隔開，該預(yù)先選定的距離有助于使終端接觸608分隔開。
大體呈U形或刀形的導(dǎo)電接合卡釘615可以被提供，并且被插入端子607和支撐塊610之間以增強(qiáng)端子607之間的耦合。接合卡釘615具有以間距621隔離開的一連串葉片620，這些葉片被插入相對的接觸對(圖28)6087之間并且朝著電路板的表面向下延伸。卡釘615通過連接塊610之間的連接器主體縱向延伸。該連接塊610和連接器外殼602(具體是其側(cè)壁)具有形成在其中的開孔616，開孔616容納接合插頭617來使兩個元件相互定位。也可以利用其它裝置來接合。
圖28是連接器600的端視圖，示出了插入在一對相對接觸608之間的接合卡釘以及連接塊610和連接器外殼602之間的接合。
盡管前面描述了，圖29示出了根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)造的電磁屏蔽的傳輸線或“通道鏈路”的實施例。在圖29中，具有上部702和下部704平面的平面電介質(zhì)襯底700具有形成在襯底700中的兩個平行的槽傳輸線706和708。
第一槽傳輸線706是通過切削、模壓、蝕刻、編織或其它方式形成，形成了穿過襯底700的槽710。通過形成穿過襯底的槽710，從而形成兩個相對面或表面712，714，當(dāng)然組成這兩個相對面或表面712，714的材料和襯底700的材料是相同的。
導(dǎo)電材料716應(yīng)用于兩個相對表面712、714以形成兩個電隔離的導(dǎo)體。導(dǎo)電材料可以通過多種方法來施加氣相淀積或濺鍍。還可以使用鍍金屬的塑料。同樣地，整個電鍍襯底可以被選擇性地蝕刻由此移除金屬，使導(dǎo)電材料保留在相對表面712和714上。
表面712上的導(dǎo)電材料716和另一個表面714上的導(dǎo)電材料716電氣隔離，因此，表面712、714上的導(dǎo)電材料716形成電氣隔離的導(dǎo)體。這些導(dǎo)體(下文也是用參考標(biāo)記712和714標(biāo)記的)被它們之間填充有電介質(zhì)的中間間隔(或是空氣或是選定的介電質(zhì))隔離，并且這些導(dǎo)體形成施加在相對的導(dǎo)電表面712、714上的導(dǎo)電材料716上的高頻信號的傳輸線。
第二槽傳輸線708的形成方式和第一槽傳輸線706類似。槽730被切削；相對的表面732和734涂有導(dǎo)電材料716或利用導(dǎo)電材料716進(jìn)行金屬化處理，該導(dǎo)電材料716被施加在相對的表面732，734上。由相對的表面732和742上的導(dǎo)電材料716形成的兩個電氣隔離導(dǎo)體被電介質(zhì)隔開，以形成施加在相對表面732、734的導(dǎo)電材料716上的高頻信號的第二槽傳輸線。
為了簡單地描述，第一對相對表面712、714上的導(dǎo)電材料716在下文被認(rèn)為包括分離的電氣導(dǎo)體712和714。第二對相對表面734、744上的導(dǎo)電材料716在下文被認(rèn)為形成電氣分離的導(dǎo)體723和734。
電介質(zhì)700的下部平面704具有應(yīng)用于它的導(dǎo)電材料716，這形成了電介質(zhì)襯底700的平面接地導(dǎo)體740。該平面接地導(dǎo)體740對于導(dǎo)體712、714和732、734上傳送的信號保持基準(zhǔn)電壓，例如，0伏或“地”電位。在優(yōu)選實施例中，第一槽傳輸線706中的導(dǎo)體712和714上的信號是差分信號并且導(dǎo)體712和714被認(rèn)為是“差分對”。另外，第二槽傳輸線708中的導(dǎo)體732和734上的信號是差分信號并且導(dǎo)體732和734也被認(rèn)為是“差分對”。
圖29還示出了多個導(dǎo)電通路750。對于此說明書，術(shù)語“通路”包括在電介質(zhì)襯底700的上表面702和下表面704之間延伸的任何通道?！皩?dǎo)電通路”應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是利用導(dǎo)電材料電鍍的或者部分或全部填充的通道，通過該導(dǎo)電材料引導(dǎo)電流穿過通路750。
如圖29所示，導(dǎo)電通路750和上表面702以及下表面704互相垂直并且貫穿電介質(zhì)襯底700。替換實施例包括非正交的通路。不論它們的傾斜度，它們和覆蓋下表面704的導(dǎo)電材料716電氣互通。
在電介質(zhì)襯底700的上表面702，導(dǎo)電通路750延伸到位于電介質(zhì)襯底700的上表面702的上部的導(dǎo)電襯墊752(優(yōu)選地由施加給相對表面712、714、732，和734的導(dǎo)電材料716形成)。圖29中所示的每一個導(dǎo)電襯墊752都具有矩形區(qū)域，但替換實施例還包括圓形、正方形、三角形、或任意的其它幾何形狀的導(dǎo)電襯墊。
每一個襯墊752其電氣連接的導(dǎo)電通路750延伸出去。通過延伸襯墊752的區(qū)域使其遠(yuǎn)離它的通路750，相應(yīng)通路750表面區(qū)域上的基準(zhǔn)電壓的面積增加以提供更大的接地面積和更好的電磁屏蔽。因此，每一個導(dǎo)電襯墊752至少部分地朝著槽傳輸線706和708的方向延伸。例如，如圖29所示，第一槽傳輸線706的導(dǎo)電表面712“左邊”的導(dǎo)電襯墊752具有大于它們所連接的通路750的面積，從而擴(kuò)大了地電位的區(qū)域，該區(qū)域鄰近槽傳輸線。同樣地，第一槽傳輸線706的導(dǎo)電表面714“右邊”的導(dǎo)電襯墊752具有大于它們所連接的通路750的面積，從而擴(kuò)大了鄰近導(dǎo)電表面714的基準(zhǔn)電壓的導(dǎo)電區(qū)域。
通過延伸電介質(zhì)襯底700的下部或底部704上的接地平面740的基準(zhǔn)電壓，向上穿過通路750上的電介質(zhì)700，該通路提供鄰近該槽傳輸線的多個基準(zhǔn)電壓的電極。通路750對傳輸線706和708上的信號起到一種通路或?qū)Я鳀诺淖饔?。通過延伸通路750上的基準(zhǔn)電壓到上表面702上的襯墊752，均勻的較大面積的基準(zhǔn)電壓電極形成在電介質(zhì)700的上表面并且甚至更靠近于通過槽傳輸線運(yùn)送的信號，與如果單獨(dú)使用該通路相比更緊密地屏蔽了該傳輸線?？拷幕鶞?zhǔn)電壓和如果不存在它們的情況相比更能夠有效地屏蔽高頻信號。在替換結(jié)構(gòu)中，該通路還可以連接到主體表面上連續(xù)的導(dǎo)電軌跡，該導(dǎo)電軌跡建立在信號傳送通道之間，從而起到接地防護(hù)裝置的作用。
圖30示出了沿著剖面線A-A的襯底700的剖視圖，這在圖29的第二槽傳輸線708的“左邊”示出了。如圖30所示，所示的電介質(zhì)襯底700的上表面702上的導(dǎo)電襯墊752之間的間隔較小。通道750之間的間隔也較小。由于下表面704上的較低電極740接地或處于其它的基準(zhǔn)電位，通路750和襯墊752也接地或處于基準(zhǔn)電位。當(dāng)通路750和襯墊752被提供在槽傳輸線兩側(cè)時，如圖29所示，它們?yōu)橄噜彶蹅鬏斁€上的信號提供了接地封閉。以這個方式，于是它們和下一個傳輸部分中的下一個共同接地平面進(jìn)行通信。
圖31示出了屏蔽的槽傳輸線的另一個替換實施例，然而，圖31中的屏蔽包括平面導(dǎo)電屏蔽704-2，該平面導(dǎo)電屏蔽704-2位于第一電介質(zhì)層700-1的上表面702-1的上方或“上面”。上平面導(dǎo)電屏蔽740-2電耦合到第一層700-1的上表面702-2上的導(dǎo)電襯墊752。上導(dǎo)電屏蔽740-2被應(yīng)用于第二電介質(zhì)層700-2的下表面704-2。這樣使得上導(dǎo)電層704-2為槽傳輸線706和708中的信號提供完全接地閉合。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到形成穿過電介質(zhì)的槽會留下氣隙。這個氣隙形成相對表面上的導(dǎo)電材料716之間的電介質(zhì)。當(dāng)然非空氣的電介質(zhì)也能夠使用在槽傳輸線中。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步認(rèn)識到上面描述的槽傳輸線能夠很容易地形成在電路板中。同樣地，電子元件也能夠很容易地耦合到該槽傳輸線。
安置在傳輸線不同部分的相對表面上的導(dǎo)電材料718應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是“差分信號對”。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解“差分信號對”是每個交變極性的一對導(dǎo)體。差分信號對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是熟知的并且上面所描述的實施例中的導(dǎo)體應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是有效的差分信號對。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)1.一種傳輸線，包括具有上部和下部相對表面(702，704)的基本平坦的電介質(zhì)襯底(700)；穿過所述電介質(zhì)襯底(700)上表面(702)形成的第一槽(710)，所述槽(710)具有被中間間隔彼此隔開的第一和第二相對面，兩個相對槽面的每一個都具有其上能夠傳送差分信號的導(dǎo)電表面(712，714)，所述兩個導(dǎo)電表面限定所述襯底的槽傳輸線(706)；耦合到并且基本覆蓋所述電介質(zhì)襯底(700)的下表面(704)的平面接地導(dǎo)體(740)，所述接地導(dǎo)體(740)處于用于所述相對槽面上的導(dǎo)電表面(712，714)上傳送的信號的基準(zhǔn)電壓，特征在于所述襯底包括多個第一導(dǎo)電通路(750)，從所述下表面(704)向上表面(702)延伸穿過基本平坦的電介質(zhì)襯底(700)，所述第一導(dǎo)電通路(750)安置在鄰近于所述第一相對面(712)上的導(dǎo)電表面并且電接觸該平面接地導(dǎo)體(740)；并且所述襯底進(jìn)一步包括多個第二導(dǎo)電通路，從所述下表面(704)向上表面(702)延伸穿過基本平坦的電介質(zhì)襯底(700)，所述第二導(dǎo)電通路(750)安置在鄰近于所述第二相對面上的導(dǎo)電表面(714)并且電接觸該平面接地導(dǎo)體(740)；所述第一導(dǎo)電通路(750)以一種模式布置在所述第一槽的一側(cè)，并且所述第二導(dǎo)電通路(750)以類似的模式布置在所述第一槽(710)的相對側(cè)，所述第一與第二通路(750)向由所述槽傳輸線(706)傳送的信號提供接地屏蔽。
2.如權(quán)利要求1的所述傳輸線，多個第一基本平坦的導(dǎo)電襯墊(752)位于所述基本平坦的電介質(zhì)襯底的上表面(702)上，第一導(dǎo)電襯墊(752)中的每一個從在所述上表面上的關(guān)聯(lián)的第一導(dǎo)電通路(750)延伸出去并且朝向所述第一相對面上的導(dǎo)電表面(712)，所述第一導(dǎo)電襯墊(752)電耦合到所述第一導(dǎo)電通路(750)。
3.如權(quán)利要求1的所述傳輸線，進(jìn)一步包括位于所述基本平坦的電介質(zhì)襯底(700)的上表面上的多個第二基本平坦的導(dǎo)電襯墊(752)，第二導(dǎo)電襯墊(752)中的每一個從在所述上表面(702)上的關(guān)聯(lián)的第二導(dǎo)電通路(750)延伸出去并且朝向所述第二相對面上的導(dǎo)電表面(714)，所述第二導(dǎo)電襯墊(752)電耦合到所述第二導(dǎo)電通路(750)。
4.如權(quán)利要求2和3的所述傳輸線，進(jìn)一步包括電耦合到所述上表面(702)上的所述第一和第二基本平坦的導(dǎo)電襯墊(752)并且在電介質(zhì)襯底(700)的上表面(702)上延伸的平面接地導(dǎo)體。
5.如權(quán)利要求1的所述傳輸線，進(jìn)一步包括至少部分填充所述中間間隔的非空氣的電介質(zhì)材料。
6.如權(quán)利要求1的所述傳輸線，進(jìn)一步包括耦合到并且基本覆蓋電介質(zhì)襯底(700)的上表面(702)上方區(qū)域的第二平面接地導(dǎo)體，所述第二平面接地導(dǎo)體處于用于相對槽面上的導(dǎo)電表面上傳送的信號的基準(zhǔn)電壓。
7.一種電路板，包括具有上部和下部相對表面(702，704)的基本平坦的電介質(zhì)襯底(700)；形成在所述電介質(zhì)襯底(700)的上表面(702)中的第一槽傳輸線(706)，所述第一槽傳輸線(706)具有被中間間隔彼此隔開的第一和第二相對面，兩個相對槽面中的每一個都具有其上能夠傳送第一差分信號的導(dǎo)電表面(712，714)；形成在所述電介質(zhì)襯底的上表面(700)中的第二槽傳輸線(708)，所述第二槽傳輸線(708)也具有被中間間隔彼此隔開的第一和第二相對面，所述第二槽傳輸線(708)的兩個相對槽面的每一個都具有其上能夠傳送第二差分信號的導(dǎo)電表面(732，734)，至少部分的所述第二槽傳輸線(708)平行于并且橫向偏離電介質(zhì)襯底(700)中的所述第一槽傳輸線(706)；耦合到并且基本覆蓋電介質(zhì)襯底的下表面的平面接地導(dǎo)體(740)，所述接地導(dǎo)體(740)處于用于所述第一和第二槽傳輸線(706、708)的相對槽面上的導(dǎo)電表面(712，714，732，734)上傳送的信號的基準(zhǔn)電壓；和多個導(dǎo)電通路(750)，延伸穿過該基本平坦的電介質(zhì)襯底，所述導(dǎo)電通路(750)電連接到平面接地導(dǎo)體(740)，并且從平面接地導(dǎo)體延伸穿過電介質(zhì)襯底(700)的上表面(702)，所述導(dǎo)電通路(750)安置在第一和第二槽傳輸線(706，708)之間。
8.如權(quán)利要求7的所述傳輸線，進(jìn)一步包括所述平面電介質(zhì)襯底(700)的上表面(702)上的基本平坦的導(dǎo)電襯墊(752)，所述基本平坦的導(dǎo)電襯墊(752)電耦合到相應(yīng)的導(dǎo)電通路(750)，每個導(dǎo)電襯墊(752)從其相應(yīng)的通路(750)延伸出去，朝向所述第一槽傳輸線(706)的第一相對面上的第一導(dǎo)電表面(712)和朝向所述第二槽傳輸線(708)的第二相對面上的第二導(dǎo)電表面(734)，以便提供第一和第二槽傳輸線(706，708)之間的基準(zhǔn)電壓。
9.如權(quán)利要求7的所述傳輸線，其中所述導(dǎo)電通路(750)距離所述第一槽傳輸線(706)的第二相對面和所述第二槽傳輸線(708)的第一相對面基本距離相等。
10.如權(quán)利要求7的所述傳輸線，進(jìn)一步包括基本覆蓋第一槽傳輸線(706)和第二槽傳輸線(708)上方區(qū)域的第二平面接地導(dǎo)體，所述第二平面接地導(dǎo)體電耦合到第一和第二槽傳輸線(706，708)之間的多個導(dǎo)電通路(750)。
權(quán)利要求
1.一種傳輸線，包括具有上部和下部相對表面的基本平坦的電介質(zhì)襯底；穿過所述電介質(zhì)襯底上表面形成的第一槽，所述槽具有被中間間隔彼此隔開的第一和第二相對面，兩個相對槽面的每一個都具有其上能夠傳送差分信號的導(dǎo)電表面；耦合到并且基本覆蓋電介質(zhì)襯底下表面的平面接地導(dǎo)體，所述接地導(dǎo)體處于用于在所述相對槽面上的導(dǎo)電表面上傳送的信號的基準(zhǔn)電壓；和第一導(dǎo)電通路，從下表面向上表面延伸穿過基本平坦的電介質(zhì)襯底，所述第一導(dǎo)電通路安置在鄰近于所述第一相對面上的導(dǎo)電表面并且電接觸該平面接地導(dǎo)體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的傳輸線，第一基本平坦的導(dǎo)電襯墊位于所述基本平坦的電介質(zhì)襯底的上表面上，所述導(dǎo)電襯墊從在所述上表面上第一導(dǎo)電通路延伸出去并且朝向所述第一相對面上的導(dǎo)電表面，所述導(dǎo)電襯墊電耦合到所述導(dǎo)電通路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的傳輸線，進(jìn)一步包括第二導(dǎo)電通路，其從所述下表面向上表面延伸穿過所述基本平坦的電介質(zhì)襯底，所述第二導(dǎo)電通路安置在鄰近于所述第二相對面上的導(dǎo)電表面并且電接觸該平面接地導(dǎo)體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的傳輸線，進(jìn)一步包括位于所述基本平坦的電介質(zhì)襯底的上表面上的第二基本平坦的導(dǎo)電襯墊，所述導(dǎo)電襯墊從在所述上表面上的第二導(dǎo)電通路延伸出去并且朝向所述第二相對面上的導(dǎo)電表面，所述導(dǎo)電襯墊電耦合到所述導(dǎo)電通路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的傳輸線，進(jìn)一步包括電耦合到所述上表面上的所述第一和第二基本平坦的導(dǎo)電襯墊并且在電介質(zhì)襯底的上表面上延伸的平面接地導(dǎo)體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的傳輸線，進(jìn)一步包括至少部分填充所述中間間隔的非空氣的電介質(zhì)材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的傳輸線，進(jìn)一步包括耦合到并且基本覆蓋電介質(zhì)襯底的上表面上方區(qū)域的第二平面接地導(dǎo)體，所述第二平面接地導(dǎo)體處于用于相對槽面上的導(dǎo)電表面上傳送的信號的基準(zhǔn)電壓。
8.一種電路板，包括具有上部和下部相對表面的基本平坦的電介質(zhì)襯底；形成在所述電介質(zhì)襯底的上表面中的第一槽傳輸線，所述第一槽傳輸線具有被中間間隔彼此隔開的第一和第二相對面，相對槽面的每一個都具有其上能夠傳送第一差分信號的導(dǎo)電表面；形成在所述電介質(zhì)襯底的上表面中的第二槽傳輸線，所述第二槽傳輸線也具有被中間間隔彼此隔開的第一和第二相對面，所述第二槽傳輸線的相對槽面的每一個都具有其上能夠傳送第二差分信號的導(dǎo)電表面，至少部分的所述第二槽傳輸線平行于并且橫向偏離電介質(zhì)襯底中的所述第一槽傳輸線；耦合到并且基本覆蓋電介質(zhì)襯底的下表面的平面接地導(dǎo)體，所述接地導(dǎo)體處于用于所述第一和第二槽傳輸線的相對槽面上的導(dǎo)電表面上傳送的信號的基準(zhǔn)電壓；和多個導(dǎo)電通路，貫穿該基本平坦的電介質(zhì)襯底，所述導(dǎo)電通路電連接到平面接地導(dǎo)體并且從平面接地導(dǎo)體延伸穿過電介質(zhì)襯底的上表面，所述導(dǎo)電通路安置在第一和第二槽傳輸線之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的傳輸線，進(jìn)一步包括所述平面電介質(zhì)襯底的上表面上的基本平坦的導(dǎo)電襯墊，所述基本平坦的導(dǎo)電襯墊電耦合到相應(yīng)的導(dǎo)電通路，每個導(dǎo)電襯墊從其相應(yīng)的通路延伸出去，朝向所述第一槽傳輸線的第一相對面上的第一導(dǎo)電表面和所述第二槽傳輸線的第二相對面上的第二導(dǎo)電表面，以便提供第一和第二槽傳輸線之間的基準(zhǔn)電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的傳輸線，其中所述導(dǎo)電通路距離所述第一槽傳輸線的第二相對面和所述第二槽傳輸線的第一相對面基本距離相等。
11.根據(jù)權(quán)利要求7的傳輸線，進(jìn)一步包括基本覆蓋第一槽傳輸線和第二槽傳輸線上方區(qū)域的第二平面接地導(dǎo)體，所述第二平面接地導(dǎo)體電耦合到第一和第二槽傳輸線之間的多個導(dǎo)電通路。
全文摘要
一種電磁屏蔽的槽傳輸線，通過金屬噴鍍穿過電介質(zhì)襯底的槽的相對面形成。接地平面被安置在襯底的底部。穿過襯底并且接觸接地平面的導(dǎo)電通路被設(shè)置在金屬化的槽表面的兩側(cè)。位于上表面并且接觸通路的導(dǎo)電襯底提供附加的屏蔽。
文檔編號H05K9/00GK1902990SQ200480039142
公開日2007年1月24日 申請日期2004年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月24日
發(fā)明者大衛(wèi)·L·布倫克爾, 維克多·乍德雷杰 申請人:莫萊克斯公司