改进的匹配阻抗表面贴装技术基底面制造技术

公开了用于定义在基板上的匹配阻抗表面贴装技术基底面的方法，基板是诸如印刷电路板之类的，例如，其适于容纳具有终端引线排列的电组件。这种基底面可以包括导电焊盘（Ｐ）的排列和导电过孔（Ｖ）的排列。过孔排列可以与焊盘排列不同。可以排列过孔（Ｖ）以增加布线密度，同时限制串扰，并在组件与基板之间提供匹配的阻抗。可以改变过孔排列，以在板的一层上实现预期的布线密度。增加布线密度可以减少板的层数，有助于减小电容，并从而增大阻抗。接地过孔（Ｇ）和信号过孔（Ｓ）可以以影响阻抗的方式来彼此相对地排列。因此，可以改变过孔排列，以得到与组件阻抗相匹配的阻抗。还可以改变过孔排列，以限制在相邻信号导体中的串扰。因此，可以定义过孔排列，以平衡系统的阻抗、串扰和布线密度要求。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改进的匹配阻抗表面贴装技术基底面 相关申请的交叉参考根据35 U.S.C. § 119(e)，本申请要求于2004年11月29日提交 的临时美国专利申请no.60/631，545、于2004年1月29日提交的临 时美国专利申请no.60/631,499、于2005年6月1日提交的临时美国 专利申请no.60/686，514的优先权。本申请涉及美国专利申请no.代理人档案号FCI-2877(C3632)， 其与此同一 日期提交，题为"High-Frequency, High-Signal-Density, Surface-Mount Technology Footprint Definitions ，，。以上参考的各美国专利申请的内容合并于此作为参考。专利
总体上，本专利技术涉及电连接器/电路板系统。更具体的，本专利技术 涉及用于在这种电路板上形成表面贴装技术的基底面(footprint)的 方法，其中，以与焊盘排列方式不同的过孔排列方式彼此相对的布置 了过孔，并且过孔提供的在基板上布置的导电线路的布线密度大于在 信号过孔排列与信号焊盘排列相同的情况下电路板具有的布线密度。
技术介绍
通常，电组件，例如电连接器，可以包括多个导电触头，其端点 部分例如可以以行和列的矩阵排列。触头L可以是信号导体或接地导 体，并可以以信号一信号一接地的方式沿列排列。尽管信号触头可以 是单端信号导体，但相邻的信号触头也可以构成差动信号对。这种组 件可以包括差动信号对和单端信号导体的任何组合。触头的端点部分可以被基板(例如底板或印刷电路板)接纳。在 板末端级，触头引线可以在电镀通孔(PTH)处终止。PTH技术是一 种PCB制造方法，从而在一层上的线路可以用电镀方法，通过预钻的通孔而电连接到另一层上的线路。当使用PTH技术时，基底面或 通孔排列必须对准引线端点部分的排列，以便引线端点部分可以被基 板上相应的通孔容纳。然而，电镀通孔限制了布线密度(即，可以布置在板层的表面上 的线路数)。因此电镀通孔往往会增加提供所需布线所必需的板层数。 然而，增加层数增加了板厚度和制造成本。由于增加了地线层数，它 还增大了电容。增大电容减小了阻抗。因此，会使得板阻抗低于组件 阻抗，这在板阻抗与组件阻抗之间产生了不想要的不连续。希望的是 组件阻抗与板阻抗尽可能的匹配，以避免由于阻抗不连续而出现的信 号反射。这种反射产生了不必要的噪声，其会降低信号完整性。可选的，可以用表面贴装技术(surface mount technology) (SMT) 将电组件安装到电路板上。SMT包括通过将每个触头末端电连接到 位于基板表面上相应的SMT焊盘上，来将触头末端电连接到基板表 面。触头的末端可以包括导电焊球，其通常焊接到焊盘上。在多层板 上，SMT悍盘通常电连接到过孔，过孔在板的层之间延伸，并将SMT 焊盘或一个层上的线路电连接到另--层的线路。图1示出了典型的SMT连接器基底面，包括排列在焊盘排列中 的多个SMT焊盘P和排列在过孔排列中的多个过孔V。每个过孔V 都电连接到相应的一个SMT焊盘P。如所示，SMT焊盘P和过孔V 可以以所谓的"狗骨形(dog-bone)"方式排列。如在插入图中所示， 该"狗骨形"可以包括SMT焊盘P、过孔V、过孔焊盘VP以及导电 过孔线路VT，导电过孔线路VT电连接过孔焊盘与SMT焊盘。然而 应明白，过孔和SMT焊盘不是必须以这种狗骨形方式排列。可选的， SMT焊盘可以与相应的过孔焊盘部分或全部重叠，从而使得在SMT 焊盘与过孔焊盘之间直接连接。这种结构通常称为"焊盘内过孔 (via-in-pad)"。SMT焊盘和过孔可以排列为行和列。如图I所示，列沿水平方 向延伸，与板边缘E垂直。行沿垂直方向延伸，与板边缘E平行。 在相邻行中心线之间的间距可以称为行间距PR。在相邻列中心线之 间的间距可以称为列间距Pc。接地导体或信号导体。信号导体可 以用于单端或差动信号传输。高速(即大于lGHz)连接器通常为信 号传输使用差动信号对。在差动信号传输中，每个信号导体都可以与 相邻信号导体配对。相应的接地导体可以布置在相邻的信号导体对之 间。在一些连接器系统中，可以包含接地导体，以减小在信号导体之 间的串扰，并改善阻抗匹配。图1所示的焊盘排列可以与要表面贴装在板上的组件中的引线 排列相同。例如，SMT焊盘可以排列为行和列，正如引线末端部分 排列为行和列一样。此外，焊盘排列的行间距PR和列间距Pc可以与 弓I线排列的行间距与列间距相同。类似的，过孔排列可以与焊盘排列相同。就是说，例如，过孔V 可以排列为行和列，正如SMT焊盘P排列为行和列一样。此外，过 孔排列的行间距Pvr和列间距Pvc可以与焊盘排列的行间距Pr和列间 距Pc相同。如上所述，可以期望减少板的层数，以尽力减少在连接器与板之 间及板中不同层之间的电不连续性。实现该目的的一种方法是增加板 的每个层上的布线密度。然而，将过孔排列连接到焊盘排列往往会限 制板设计者改善布线密度的能力。例如，在具有2mm列间距的典型连接器中，水平布线通道(即， 在相邻列之间的板间距)的宽度仅可以包括一对线路。具有3mm列 间距的典型连接器的宽度可以包括两对线路。类似的，在具有1.4mm 行间距的典型连接器中，垂直布线通道(即，在相邻行之间的板间距) 的宽度仅可以包括单独一条线路。因此，为了使信号对"垂直"连接 出连接器，第一线路必须布置在第一对行之间，第二线路必须布置在 不同的一对行之间。然而，通常希望彼此尽可能接近地布置与信号对 相关联的线路。
技术实现思路
说明了一种方法，用于为例如诸如印刷电路板之类的基板规定表 面贴装技术(SMT)连接器基底面。基板可以是任何基板，其适于容纳具有末端引线部分(即引线末端部分)排列的电组件。这种基底面可以包括导电SMT焊盘的排列。相应的SMT焊盘可以与每个末端引 线部分相连。SMT焊盘可以排列在与引线排列(即末端引线部分的 排列)相对应的排列中。基底面还可以包括导电过孔的排列。每个过 孔可以电连接到相应的一个SMT焊盘。过孔可以排列在与焊盘排列 不同的排列中(并因此与引线排列不同)。可以用增加了基板上的线 路的布线密度的多种方法中的任何一种来排列过孔，同时限制在信号 导体中的串扰，并在连接器与基板之间提供匹配阻抗。可以改变过孔排列，即，过孔可以彼此相对移动，以在板的一层 上获得预期的布线密度。增加布线密度会减少板层数，由此减小电容 并增大阻抗。此外，可以用能影响阻抗和串扰的方式彼此相对的来排 列接地过孔和信号过孔。在成对的信号导体之间的距离可以影响在其 之间的阻抗。在该对与相关接地导体之间的距离也会影响阻抗。还可 以改变过孔排列，以获得相邻信号导体之间可接受程度的串扰。因此， 根据本专利技术，可以改变过孔排列，以实现在布线密度、阻抗匹配和串 扰之间所希望的平衡。相邻SMT焊盘的行可以是信号一信号一接地结构。例如，这种 排列适于边缘插卡(edge card)的应用。焊盘可以耦接到以列排列的 相应的过孔或电镀通孔。然而，过孔或电镀通孔的相邻列可以是交错 的，从而使得一个列的接地过孔或通孔与相邻列的信号过孔或电镀通 孔相邻。以这种方式，例如SMT焊盘的未交错的水平行会隔离出过 孔或电镀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于容纳电组件的电路板，所述电路板包括：基板；第一和第二导电焊盘（Ｐ），布置在所述基板的表面上，以及第一和第二信号过孔（Ｓ↓［１］、Ｓ↓［２］），延伸到所述基板中，其中，（ｉ）所述第一信号过孔（Ｓ↓［１］）电连接到所述第一焊盘（Ｐ），（ｉｉ）所述第二信号过孔（Ｓ↓［２］）电连接到所述第二焊盘（Ｐ），（ｉｉｉ）所述多个焊盘（Ｐ）彼此相对地布置在信号焊盘排列中，以及（ｉｖ）所述多个过孔（Ｓ↓［１］、Ｓ↓［２］）彼此相对地布置在信号过孔排列中，所述信号过孔排列与所述信号焊盘排列不同，并且所提供的布置在所述基板上的导电线路（Ｔ）的布线密度大于在所述信号过孔排列与所述信号焊盘排列相同的情况下所述电路板将会具有的布线密度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：D莫利昂，SHJ塞尔屈，W海伊维特，J德格斯特，
申请(专利权)人：FCI公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]