高速差分信号边缘卡连接器电路板布局制造技术

本发明专利技术公开了在其上面安装了这种高速差分信号连接器的电路板，并且它们具有终端迹线的特定图形，通常采用延伸穿过该电路板的镀敷通孔的形式。这些通孔被布置成三角形的图形，并且该电路板的接地参考平面被提供有空隙，一个空隙与单个端子三联体的一对差分信号通孔相关联并且包围它们。这降低了信号通孔的电容，从而增大了发送区域之内电路板的阻抗，以减少连接器－电路板接口中的阻抗不连续性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请号为02820161.2的申请的分案申请。
技术介绍
本专利技术一般涉及高速连接器，更具体地说，涉及一种合并差分信号对的高速边缘卡连接器。在本领域中已知有很多类型的连接器。一种类型的连接器是“边缘卡”连接器，其用于在一个电路板与在本
中通常称为“子板”(daughter board)的另一板之间提供互连。为了实现端子的高密度并提供到更多电路的更多连接，端子以很小的孔距(pitch)紧密地放置。在连接器被用于高速应用的实例中，可能会在信号端子之间发生串扰，其通常导致信号错误和降级。使差分信号应用中的串扰达到最小并调节在端接差分信号对中使用的连接器的阻抗很是重要。为了防止串扰和降低信号干扰，在本
中已知的一种解决方案是在每个信号端子接近的邻近处提供至少一个参考地。在现有高速连接器应用中，即，那些能够在1.0GHz和更高上操作的应用，为了调节特定连接器的最佳阻抗，通过向端子(特别是接地端子)添加更多的导电材料的方式来控制阻抗。这种类型的布置在1999年12月29发布的美国专利No.5,853,303中有描述，其中对端子的尺寸和形状进行控制，以改变端子的整体电容。在这些类型的连接器中，如‘303专利所示，边缘卡连接器的端子通常以信号-接地-信号-接地等的顺序(即“S-G-S-G等)布置，使得每个和各个信号端子都位于两个接地端子之间。用于确定阻抗的等式一般为Z=L/C]]>其中，L＝电感，C＝电容且Z＝阻抗，并且指定为上述的优选G-S-G-S-G端子的布置，每对信号和接地端子起到电容座的作用，从而在操作期间生成电容。在确定连接的整体阻抗中必须考虑这个电容。关于系统的电容需要把连接器系统单独元件的所有电容加起来。当系统电容增大时，系统的整体阻抗将会下降。同样，当系统电容下降时，在那个区域内的系统整体阻抗将会增大。阻抗的下降沿着边缘卡连接器接口以及连接器电路板接口发生。不希望在边缘卡连接器系统的阻抗中有大幅度变化的上升和下降，特别是在针对于新型的和未来的电子应用、在3GHz和更高等级的高速传输速率上更是如此。为了使在连接器接口上的系统阻抗保持在处于容差之内的100欧姆上，用于边缘卡连接器的本
中的现有解决方案只是针对阻抗降低来作为设计因素，并且据本申请人所知，现在还没有技术旨在通过修改连接器自身的结构来增大连接器系统的阻抗。2002年8月13日发布的美国专利No.6,433,286中描述了一种装置，该装置通过在板接地参考平面上形成多个空隙和把信号迹线与空隙图形对准的方式来增大印刷电路板上的阻抗。这是一种复杂的解决方案且它在电路板的设计上需要额外的开销，并且要求有一定数目的空隙与电路板结合使用。此外，如果信号迹线未与接地参考平面的空隙对准，则不容易获得该板布局的阻抗修改效果。因此，本专利技术针对一种连接器系统，其在连接器自身结构和在电路板结构的方面上克服上述的缺点。
技术实现思路
因此，本专利技术的总体目的是提供一种经改进的边缘卡连接器系统，其具有更大可调节操作阻抗水平。本专利技术的另一目的是提供一种经改进的边缘卡，其结合具有预选操作阻抗范围的对应连接器而使用，该边缘卡具有多个沿其一个边缘形成的导电迹线，该迹线被布置成“三联体(triplet)”图形，该图形包括两个差分信号迹线和一个相关联的接地迹线，每个这种三联体迹线被相互接合(interengaging)空间与该边缘卡上的其它迹线分开，以从空间上和电气上把在用于经改进电气性能的边缘卡上的每个独立的迹线三联体隔开。本专利技术的另一目的是提供一种用于边缘卡应用的电气连接器，该连接器具有电气绝缘外壳，其带有沿连接器外壳纵向延伸的卡容纳槽，该连接器包括在卡容纳槽的相对侧上由外壳支撑的多个导电端子，该端子被布置成“三联体”或“三合一体”分组，每个分组均包括一对差分信号端子和一个相关联的接地端子，该外壳在卡容纳槽的相对侧上具有形成在其里面的多个端子容纳腔，该端子以独立的上述三合一体或三联体的方式被布置在所述腔中，每个这种分组由中间空端子容纳腔隔开，使得每个这种端子三合一体或三联体由等于两个孔距或另一间距的中间空间所支撑。本专利技术的另一方面是提供一种用于结合边缘卡连接器而使用的创新电路板布置方式，该电路板具有以预选图形而形成在其里面的多个导电迹线，该预选图形为边缘卡连接器定义了“印记(footprint)”，该印记包括限定了连接器外壳长度的虚设纵轴和设置于相互接合轴的相对侧上的通孔，该通孔以三联体或三合一体的图形布置，其包括一对差分信号导电终端迹线和一个相关联的接地终端迹线，该终端迹线通向可以安装连接器的电路板上的相同电路，差分信号终端迹线互相隔开，且进一步与接地终端迹线隔开，当从电路板的上面观看时，该终端迹线布置为三角形图形。本专利技术的另一目的是提供一种与上述电路板相关联的接地参考平面，该参考平面具有形成在其里面的多个大的非导电空隙或开口，该空隙或开口每个均包围构成通孔差分信号对的电路板“发送(launch)”区域中的两个电路板通孔，且该接地参考平面被连接至形成与差分对信号通孔相关联的接地通孔的第三通孔，该空隙减小了差分信号通孔与接地平面之间的电容，从而增大了电路板发送区域中的阻抗。本专利技术的另一目的是提供一种经改进的边缘卡连接器，其在差分信号应用中使用，且其在高速信号应用中以预选的阻抗范围进行操作，该连接器具有伸长的绝缘外壳和形成在其里面的沿外壳纵向延伸的槽，该连接器进一步包括多个导电端子，其设置在该槽的相对侧上、形成在外壳中的腔中，该端子以信号“A”、接地、信号“B”、空间、信号“A”、接地、信号“B”、空间的重复图形布置在腔里面，并且使得端子的多个独立三联体被中间空间在连接器中所限定，每个三联体包括一个“A”和一个“B”信号端子和一个相关联的接地端子，接地端子在两个侧面的两侧都是相关联的信号端子，该中间空间降低了相邻三联体之间的电容性耦合。通过阅读下面详细的描述将会清楚地理解本专利技术的这些和其它目的、特征和优点。附图简要说明在这个详细的描述过程中，经常为附图给出参考，在附图中附图说明图1是现有边缘卡的插入边缘的放大详细示意图，其示出了设置置于其里面的导电迹线的布置；图2是根据本专利技术的原理而构造的边缘卡的插入边缘的放大详细示意图，其示出了设置于其上面的导电迹线的创新布置；图3是本专利技术的边缘卡的另一实施例的放大详细示意图；图4是根据本专利技术的原理而构造的经改进的边缘卡连接器系统的分解透视图；图5是图4连接器的顶视平面示意图，示出了在该边缘卡连接器内端子的布置；图6是另一连接器的顶视平面示意图，其中相邻的三合一体(triad)端子组之间的间距成型在连接器外壳的适当位置上； 图7是现有电路板部分的顶视平面详图，示出了在使用接地-信号-接地-信号-接地等端子布置的现有连接器中的印记；图8是根据本专利技术的原理而构造的电路板部分的顶视平面详图，示出了创新的信号-接地-信号三合一体通孔印记布置；图9是图8的电路板的一部分的放大详细部分剖面图；图10是个图表，示出了使用信号-接地-信号三合一体端子和电流板系统的边缘卡连接器的阻抗，并结合有具有以A-D所表示的连接器系统的各种数据；图11是在其上面具有以数据A-D表示的图10的连接器系统的剖面图；图12是电路板分段一部分的部分放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在高速信号应用中所使用的边缘卡（４０）的接点焊盘布置，该边缘卡（４０）支撑多个独立的差分信号电路和接地电路，所述边缘卡（４０）进一步包括用于把所述边缘卡（４０）插入连接器的插入边缘（４２），所述电路端接在各自差分信号和接地接点焊盘（４４），其特征在于：　　　　所述接点焊盘（４４）被布置成设置于邻近所述插入边缘（４２）的三联体，接点焊盘三联体中的每一个包括一对差分信号接点焊盘（４４ａ）和单个接地接点焊盘（４４ｂ），每个接点焊盘三联体的接地接点焊盘（４４ｂ）被插入所述差分信号接点焊盘（４４ａ）之间，所述接点焊盘三联体中每一个的所述接点焊盘（４４）互相隔开第一距离（Ｐ），且所述接点焊盘三联体与相邻的所述接点焊盘三联体隔开大于所述第一距离（Ｐ）的第二距离（２Ｐ），从而降低了相邻接点焊盘三联体的差分信号接点焊盘（４４ａ）之间的电容性耦合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆士L麦格拉思，詹姆士P卡帕多纳，丹尼尔B麦高恩，奥古斯托P帕内拉，
申请(专利权)人：莫莱克斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]