專利名稱：具有氣孔的電路板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及具有高數(shù)據(jù)傳輸速率性能的連接器領(lǐng)域，更具體地涉及適用于具有高數(shù)據(jù)傳輸速率性能的連接器的印刷電路板領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
適用于高數(shù)據(jù)傳輸速率下傳輸數(shù)據(jù)的連接器通常安裝于一印刷電路板上。將連接器安裝于電路板上的一個(gè)常用方法是經(jīng)由采用常通過(guò)壓配或通過(guò)焊接通孔(或可能通過(guò)焊接壓配)固定至電路板的過(guò)孔內(nèi)的多個(gè)端子。隨著數(shù)據(jù)傳輸速率的增加，通信系統(tǒng)已越來(lái)越多地采用差分信號(hào)耦合，因?yàn)椴罘中盘?hào)耦合更容易抵抗寄生信號(hào)。采用差分耦合的信號(hào)線帶來(lái)的一個(gè)問(wèn)題在于需要相對(duì)密集的連接器(亦即每平方英寸的端子數(shù)量更多的連接器)。這些密集的連接器需仔細(xì)工程設(shè)計(jì)，以提供諸如12Gbps或更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。這趨于產(chǎn)生以特定結(jié)構(gòu)將多個(gè)信號(hào)端子及多個(gè)接地端子設(shè)置在連接器內(nèi)的設(shè)計(jì)。盡管可能控制多個(gè)端子在連接器內(nèi)的結(jié)構(gòu)，但是當(dāng)所述多個(gè)端子對(duì)接于所述電路板時(shí)，維持這種控制變得更加困難。這部分原因是因?yàn)殡娐钒遐呌诰哂胁煌慕殡姵?shù)，另一部分原因是因?yàn)檫B接器內(nèi)的端子間距在連接器/電路板接口處實(shí)際上完全不可能保持，這是受限于多個(gè)鍍覆通孔被設(shè)置在一起時(shí)能夠有多靠近。由此，隨著數(shù)據(jù)速率的增加，在連接器與相對(duì)應(yīng)的電路板之間的接口將會(huì)變得難以以理想的方式來(lái)控制。因此，改進(jìn)電路板設(shè)計(jì)將受到特定人群的賞識(shí)。

發(fā)明內(nèi)容
提供一種電路板，所述電路板具有一第一接地平面以及一第二接地平面。一空間設(shè)置于所述第一接地平面和所述第二接地平面內(nèi)，鍍覆的一第一信號(hào)過(guò)孔及一第二信號(hào)過(guò)孔設(shè)置在所述空間內(nèi)。所述第一過(guò)孔及所述第二過(guò)孔可設(shè)置成作為一差分信號(hào)對(duì)。所述信號(hào)過(guò)孔可延伸穿過(guò)所述電路板，以提供一共享過(guò)孔設(shè)計(jì)。多個(gè)接地過(guò)孔位于鄰近所述第一過(guò)孔及所述第二過(guò)孔，且所述接地過(guò)孔將所述第一接地平面和所述第二接地平面耦合在一起。兩個(gè)或兩個(gè)以上的接地過(guò)孔可與接地跡線耦合在一起。一個(gè)或一個(gè)以上的接地過(guò)孔可具有一接地翼部。如果需要，未鍍覆的一第一氣孔設(shè)置于所述電路板且鄰近所述第一過(guò)孔及所述第二過(guò)孔；而在一實(shí)施例中，所述第一氣孔可基本位于所述第一過(guò)孔與所述第二過(guò)孔之間。附加的氣孔可設(shè)置在信號(hào)過(guò)孔與一個(gè)或多個(gè)接地過(guò)孔之間。所述第一氣孔設(shè)置為調(diào)節(jié)所述第一過(guò)孔與所述第二過(guò)孔之間的耦合。所述附加的氣孔(如果使用的話)可設(shè)置為調(diào)節(jié)一個(gè)或兩個(gè)信號(hào)過(guò)孔與一個(gè)或多個(gè)接地過(guò)孔之間的耦合。


通過(guò)實(shí)例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明且本發(fā)明不限制于附圖。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件，并且在附圖中圖I示出一電路板的一實(shí)施例的一立體圖；圖2示出圖I的電路板的去除了絕緣部的一立體圖；圖3示出圖2的實(shí)施例沿線3-3的截出的一立體圖； 圖4示出一過(guò)孔圖案的一實(shí)施例的一平面圖；圖5示出一過(guò)孔圖案的另一實(shí)施例的一平面圖。
具體實(shí)施例方式下面的詳細(xì)說(shuō)明將說(shuō)明示范性實(shí)施例且并不意欲限制到所明確公開(kāi)的組合。因此，除非另有說(shuō)明，本文公開(kāi)的各種特征可組合在一起，以形成出于簡(jiǎn)明目的而未示出的其他組合。在討論附圖所示的各種特征之前，應(yīng)注意的是，并非所有的特征在所有的電路板結(jié)構(gòu)設(shè)置中都是必須的。例如，電路板設(shè)計(jì)的一個(gè)目的是有助于使電路板中的電氣性能與連接器的電氣性能匹配。可以認(rèn)識(shí)到的是，改進(jìn)電路板及相對(duì)應(yīng)的連接器之間的電氣性能(例如共模阻抗)的匹配有助于將插接損耗最小化。此外，附圖所示的一些特征允許改進(jìn)差分耦合過(guò)孔(via)之間的屏蔽(由此使得電路板上的差分過(guò)孔對(duì)之間的串?dāng)_能大幅減少)。另外，使用接地翼部(下面說(shuō)明)可有助于調(diào)整差分過(guò)孔對(duì)之間的不同耦合(由此允許調(diào)節(jié)差模阻抗和共模阻抗)。在很大程度上，選取有利的特定特征將基于系統(tǒng)所需的性能。應(yīng)注意的是，本文討論的各種特征適合于信號(hào)頻率高且插針區(qū)域密度同樣高的應(yīng)用場(chǎng)合。尤其是，所述的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)已被確定對(duì)于約6GHz信號(hào)頻率和每線性英寸40個(gè)信號(hào)對(duì)(當(dāng)單獨(dú)關(guān)注過(guò)孔時(shí))的場(chǎng)合更為有益。另外，通過(guò)所述結(jié)構(gòu)獲得的改進(jìn)對(duì)于低信號(hào)頻率將不會(huì)趨于一樣的益處。圖I-圖5不出可用于一電路板的不同實(shí)施例中的多個(gè)特征。所述電路板包括一第一接地平面10、一第二接地平面11、以及一絕緣部12?？烧J(rèn)識(shí)到的是，兩個(gè)接地平面和絕緣部提供具有一第一側(cè)及一第二側(cè)的一電路板。在操作時(shí)，絕緣部可設(shè)置成多層，以有效地提供在所述兩個(gè)接地平面之間延伸的所述絕緣部。此外，盡管示出的是兩個(gè)接地平面，但也可設(shè)置附加的接地平面(各接地平面通過(guò)一對(duì)應(yīng)的絕緣部而與另一接地平面隔離)，以提供一更復(fù)雜的電路板。一般而言，每個(gè)附加接地平面可通過(guò)與圖中所示的接地平面10、11類似的方式進(jìn)行設(shè)置。多個(gè)接地過(guò)孔32將兩個(gè)接地平面10、11電連接?？梢哉J(rèn)識(shí)到的是，接地過(guò)孔32可以所需圖案圍繞信號(hào)過(guò)孔22、24設(shè)置并在兩個(gè)接地平面10、11之間延伸。一些接地過(guò)孔32可以以與其它接地過(guò)孔電隔離的方式在兩個(gè)接地平面10、11之間延伸。兩個(gè)或兩個(gè)以上的接地過(guò)孔32還可經(jīng)由一條或多條接地跡線35耦合在一起，接地跡線35可位于絕緣部12內(nèi)的預(yù)定位置處。若接地跡線35設(shè)置的數(shù)量足夠，則接地跡線35可提供柵欄狀的屏蔽，故可減少在接地跡線35所形成的柵欄的相對(duì)兩側(cè)上設(shè)置的信號(hào)端子之間的串?dāng)_。換句話說(shuō)，設(shè)置在兩個(gè)接地過(guò)孔之間的接地跡線可設(shè)置為在所述兩個(gè)接地過(guò)孔的一第一側(cè)與一第二側(cè)之間提供有效的屏蔽?？烧J(rèn)識(shí)到的是，在接地過(guò)孔之間周期性使用接地跡線能夠?qū)崿F(xiàn)比僅使用兩個(gè)接地過(guò)孔更大的屏蔽。例如，如圖I-圖3所示，三個(gè)接地過(guò)孔位于一第一差分信號(hào)對(duì)與一第二差分信號(hào)對(duì)之間的一區(qū)域內(nèi)，多條接地跡線延伸在所述三個(gè)接地過(guò)孔之間。如可認(rèn)識(shí)到的，在某些應(yīng)用中，僅使用其間延伸有接地跡線的兩個(gè)接地過(guò)孔是合適的。為了使得信號(hào)過(guò)孔22、24能夠在所述電路板的兩側(cè)之間傳輸信號(hào)，接地平面10、11上圍繞信號(hào)過(guò)孔22、24設(shè)有一空間(void) 14。在過(guò)去，信號(hào)過(guò)孔22、24之間的所述區(qū)域被所述絕緣部所填滿。由圖5可認(rèn)識(shí)到，在一實(shí)施例中，接地平面可包括接地翼部37，從而所述接地平面可延伸經(jīng)過(guò)線39 (線39限定在第一信號(hào)過(guò)孔22與第二信號(hào)過(guò)孔24之間延伸的所述區(qū)域的一邊緣)，從而防止在所述信號(hào)過(guò)孔之間延伸的所述區(qū)域脫離所述接地平面。已確定的是，這將有利于有助確保共模阻抗與差模阻抗之間的適當(dāng)平衡，還可有助于提供進(jìn)一步的屏蔽。應(yīng)注意的是，像在接地過(guò)孔之間延伸的接地跡線35 —樣，多個(gè)接地翼部可位于第一接地平面10與第二接地平面11之間。如所示出的，氣孔44'位于第一信號(hào)過(guò)孔22與第二信號(hào)過(guò)孔24之間，這起到修 改第一信號(hào)過(guò)孔22與第二信號(hào)過(guò)孔24之間的差分耦合的作用。氣孔44'的尺寸可按需要設(shè)置為提供第一信號(hào)過(guò)孔22與第二信號(hào)過(guò)孔24之間的所需耦合?？烧J(rèn)識(shí)到的是，氣孔由于未經(jīng)鍍覆而可制得比典型的鍍覆過(guò)孔小，因?yàn)榕c鍍覆過(guò)孔相關(guān)的比例限制并不適用于此。在一實(shí)施例中，氣孔的直徑大約可為O. 4-0. 6_，但本質(zhì)上氣孔的尺寸可以變化，以在第一信號(hào)過(guò)孔與第二信號(hào)過(guò)孔之間和/或在信號(hào)過(guò)孔與一個(gè)或多個(gè)接地過(guò)孔之間提供所需的耦合。如所示出的，附加的氣孔44可具有與氣孔44'相同或不同的尺寸，附加的氣孔44可位于接地過(guò)孔32與信號(hào)過(guò)孔22、24之間。氣孔44可有助于控制一個(gè)或兩個(gè)信號(hào)過(guò)孔22,24與接地過(guò)孔32之間的耦合，從而使得所述兩側(cè)之間的整個(gè)通信路徑合適并可匹配連接器的設(shè)計(jì)。可根據(jù)系統(tǒng)需要調(diào)整有利于提供所需效果的氣孔的位置及數(shù)量。因此，在一些實(shí)施例中，一個(gè)或兩個(gè)氣孔可能就足夠。已確定的是，對(duì)于某些電路板結(jié)構(gòu)(特別是數(shù)據(jù)傳輸速率增加到12Gbps以上)而言，在第一信號(hào)過(guò)孔22與第二信號(hào)過(guò)孔24之間還包括氣孔44'是有利的。借助以上優(yōu)選示范性實(shí)施例，本文提供的內(nèi)容說(shuō)明了各種特征。對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，從閱讀本公開(kāi)內(nèi)容，可以做出隨附權(quán)利要求范圍內(nèi)的各種其他的實(shí)施例、修改和變形。
權(quán)利要求
1.一種電路板,包括 一第一接地平面； 一第二接地平面； 一絕緣部，設(shè)置于所述第一接地平面與所述第二接地平面之間； 一第一信號(hào)過(guò)孔及一第二信號(hào)過(guò)孔，延伸在所述第一接地平面與所述第二接地平面之間，所述第一信號(hào)過(guò)孔及所述第二信號(hào)過(guò)孔設(shè)置為提供一差分信號(hào)對(duì)，所述第一信號(hào)過(guò)孔及所述第二信號(hào)過(guò)孔與所述第一接地平面及所述第二接地平面電隔離、并使一區(qū)域延伸在所述第一信號(hào)過(guò)孔與所述第二信號(hào)過(guò)孔之間；以及 一氣孔，位于在所述第一信號(hào)過(guò)孔與所述第二信號(hào)過(guò)孔之間延伸的所述區(qū)域內(nèi)。
2.如權(quán)利要求I所述的電路板，其中，所述氣孔具有一第一直徑，所述信號(hào)過(guò)孔具有大于所述第一直徑的一第二直徑。
3.如權(quán)利要求2所述的電路板，其中，所述氣孔為一第一氣孔，一第二氣孔設(shè)置為鄰近所述第一信號(hào)過(guò)孔及所述第二信號(hào)過(guò)孔的其中之一、但不位于在所述第一信號(hào)過(guò)孔與所述第二信號(hào)過(guò)孔之間延伸的所述區(qū)域內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的電路板，還包括一第一接地過(guò)孔，延伸在所述第一接地平面與所述第二接地平面之間，所述第一接地過(guò)孔電耦合于所述第一接地平面及所述第二接地平面，其中，所述第二氣孔至少部分位于在所述第一接地過(guò)孔與所述第一信號(hào)過(guò)孔及所述第二信號(hào)過(guò)孔的其中之一之間延伸的一第二區(qū)域內(nèi)。
5.—種電路板,包括 一第一接地平面； 一第二接地平面； 一絕緣部，設(shè)置于所述第一接地平面與所述第二接地平面之間； 一第一差分過(guò)孔對(duì)及一第二差分過(guò)孔對(duì)，在所述第一接地平面與所述第二接地平面之間延伸，所述第一差分過(guò)孔對(duì)及所述第二差分過(guò)孔對(duì)的每一個(gè)被設(shè)置為提供一差分信號(hào)傳輸通道，所述第一信號(hào)過(guò)孔及所述第二信號(hào)過(guò)孔與所述第一接地平面及所述第二接地平面電隔離并使一區(qū)域在所述第一差分過(guò)孔對(duì)與所述第二差分過(guò)孔對(duì)之間延伸；以及 兩個(gè)接地過(guò)孔，位于所述區(qū)域內(nèi)，所述兩個(gè)接地過(guò)孔電耦合于所述第一接地平面及所述第二接地平面，并且所述兩個(gè)接地過(guò)孔還包括在所述兩個(gè)接地過(guò)孔之間延伸的多條接地跡線，所述多條接地跡線位于所述第一接地平面與所述第二接地平面之間。
6.如權(quán)利要求5所述的電路板，其中，一第三接地過(guò)孔位于鄰近所述兩個(gè)接地過(guò)孔的其中之一，所述多條接地跡線在所述第三接地過(guò)孔與所述兩個(gè)接地過(guò)孔中的相對(duì)應(yīng)一個(gè)之間延伸。
7.如權(quán)利要求6所述的電路板，其中，所述三個(gè)接地過(guò)孔成一直線。
8.如權(quán)利要求7所述的電路板，其中，所述三個(gè)接地過(guò)孔包括兩個(gè)端部接地過(guò)孔及一中間接地過(guò)孔，一接地翼部從所述中間接地過(guò)孔延伸，從而所述接地翼部延伸至位于形成所述第一差分過(guò)孔對(duì)的信號(hào)過(guò)孔之間的一區(qū)域內(nèi)。
9.如權(quán)利要求8所述的電路板，其中，所述接地翼部為沿一第一方向延伸的一第一接地翼部，一第二接地翼部自所述中間接地過(guò)孔沿一第二方向延伸。
全文摘要
一種電路板包括一第一接地平面；一第二接地平面；以及多個(gè)信號(hào)過(guò)孔，延伸在所述兩個(gè)接地平面之間但未與所述兩個(gè)接地平面電接觸。耦合于所述第一接地平面及所述第二接地平面的接地過(guò)孔可位于鄰近所述多個(gè)信號(hào)過(guò)孔并可包括在相鄰的接地過(guò)孔之間延伸的多條接地跡線。多個(gè)氣孔可位于所述信號(hào)過(guò)孔之間和/或鄰近所述多個(gè)信號(hào)過(guò)孔，以改善電路板的電氣性能。多個(gè)接地翼部可用于有助于調(diào)節(jié)共模阻抗/或差模阻抗。
文檔編號(hào)H05K1/14GK102714917SQ201080061725
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月18日
發(fā)明者大衛(wèi)·E·鄧納姆, 大衛(wèi)·L·布倫克爾, 肯特·E·雷尼爾, 邁克爾·J·諾伊曼 申請(qǐng)人:莫列斯公司