双路径高速互连PCB布局解决方案制造技术

提供了一种双路径高速互连PCB布局解决方案。双路径信号互连可以包括第一信号迹线、位于该第一信号迹线上方并且连接到该第一信号迹线的第一焊盘和第二焊盘、以及第三焊盘。该第二焊盘与该第一焊盘分隔开。该第三焊盘与该第二焊盘分隔开并且连接到第二信号迹线。该第一焊盘和该第二焊盘用于允许连接器的管脚焊接到该第一焊盘和该第二焊盘，使得当外部连接器的管脚被焊接时，来自该第一信号迹线的高速电信号被路由到该连接器。该第二焊盘和该第三焊盘用于允许导体焊接到该第二焊盘和该第三焊盘，使得当该导体被焊接时，这些高速电信号被路由到该第二信号迹线。被路由到该第二信号迹线。被路由到该第二信号迹线。

【技术实现步骤摘要】
双路径高速互连PCB布局解决方案

技术介绍

[0001]本公开总体上涉及印刷电路板(PCB)的设计。更具体地，本公开涉及PCB上的双路径高速信号互连，该双路径高速信号互连允许高速信号迹线能够连接到两种不同类型的器件接口，同时保留高速通道的信号完整性。
附图说明
[0002]图1呈现了图示了需要两个路由通道用于同一高速接口的场景的图。
[0003]图2A图示了根据现有技术的PCB上的电缆连接器管脚的标准封装。
[0004]图2B图示了根据本公开的一个方面的电缆连接器管脚的修改封装。
[0005]图3A图示了根据本公开的一个方面的第一信号路由场景。
[0006]图3B图示了根据本公开的一个方面的第二信号路由场景。
[0007]图4图示了根据本公开的一个方面的焊接的连接器管脚的侧视图。
[0008]图5A图示了根据本公开的一个方面的用于差分信号的双路径互连。
[0009]图5B提供了根据本公开的一个方面的用于提供差分信号的双路径路由的连接器焊盘和电阻器焊盘的放大视图。
[0010]图6A图示了根据本公开的一个方面的用于实现双路径信号路由的连接器封装。
[0011]图6B图示了根据本公开的一个方面的PCB的局部俯视图，包括连接器封装和连接到连接器封装的导电迹线。
[0012]图7呈现了图示了根据本公开的一个方面的设计具有双路径互连的PCB的过程的流程图。
[0013]在这些附图中，同样的附图标记指代相同的附图元素。
具体实施方式
[0014]呈现了以下描述以使得本领域任何技术人员能够制造和使用这些示例，并且以下描述是在特定应用及其要求的背景下提供的。对于本领域技术人员而言，对所公开示例的各种修改将是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，本文定义的一般原理可以应用于其他示例和应用。因此，本公开的范围不限于所示示例，而旨在符合与本文公开的原理和特征一致的最大范围。
[0015]本公开提供了一种用于在PCB上为高速总线(如快速外围部件互连(PCIe)总线)提供路由路径的解决方案。更具体地，所提出的解决方案允许通往两种不同类型的目的地(例如，电缆连接器和导电迹线)的路由路径共存在共同的PCB上而无需添加任何迹线短截线，从而显著降低了开发/制造PCB的成本而不影响信号完整性。双路径高速互连包括用于连接到电缆连接器的连接器焊盘以及用于连接到零欧姆电阻器的一对电阻器焊盘。连接器焊盘和一个电阻器焊盘位于第一高速信号迹线上方并且连接到该第一高速信号迹线，在连接器焊盘与电阻器焊盘之间具有间隙以防止形成短截线。另一个电阻器焊盘可以位于第二高速信号迹线上方并且连接到该第二高速信号迹线，使得当零欧姆电阻器被焊接到这对电阻器
焊盘上时，来自第一高速信号迹线的高速信号可以被路由到第二高速信号迹线。另一方面，如果将电缆连接器焊接到连接器焊盘以及相邻的电阻器焊盘，则来自第一高速信号迹线的高速信号可以被路由到电缆连接器。
[0016]硬件工程师通常面临设计可以用于多种用途的PCB的任务。例如，设备供应商可能会制造具有相似规格但是可以用于不同环境中(例如，安装在不同类型的机箱上)的服务器。由于不同机箱的接口要求不同，因此服务器主板上的特定信号迹线可能需要被路由到不同的目的地。例如，在一种类型的机箱中使用的服务器可能具有从机箱的CPU路由到机箱上的嵌入式器件(例如，嵌入式存储控制器)的PCIe总线，而在不同类型的机箱中使用的服务器可能具有路由到不同类型的机箱上的电缆连接器(例如，用于与外部存储装置进行接口连接的连接器)的相同PCIe总线。为了降低成本，希望让两种类型的服务器的主板共享相同的PCB设计，并且使用物料清单(BOM)填装选项来在两个印刷电路组件(PCA)或者两个信号路由选项之间进行选择。一种简单的方法是：在同一PCB上的不同位置处包含用于两种不同用途的两个电路(例如，两个路由通道)，并且添加零欧姆电阻器作为BOM选项以在这两个路由通道之间进行选择。然而，这样的方法不仅耗费宝贵的板空间，而且对于高速信号也可能有问题。更具体地，简单地使用零欧姆电阻器来在两个不同的路由通道之间进行选择可能给PCIe接口添加大量短截线，这会对信号完整性产生负面影响，尤其是对于高速(例如，>5Gbps)信号。注意，短截线指代一端连接到其他电路而另一端保持开路的传输线。在上述情况下，未填充的路由通道可能产生可能导致信号退化的不想要的短截线。
[0017]图1呈现了图示了需要两个路由通道用于同一高速接口的场景的图。在图1中，PCB100可以包括CPU 102、电缆连接器104和嵌入式器件106。CPU 102可以包括PCIe接口108，该PCIe接口可以被路由到电缆连接器104或嵌入式器件106。图1还示出了迹线110、112和114分别连接到PCIe接口108、电缆连接器104和嵌入式器件106，每条迹线在其端部均包括焊盘。
[0018]图1还示出了零欧姆电阻器116，该零欧姆电阻器可以用于将迹线110与迹线112耦接在一起、或者用于将迹线110与迹线114耦接在一起。当零欧姆电阻器116耦接迹线110与迹线112时，来自PCIe接口108的信号可以被路由到电缆连接器104，并且然后被路由到插入到电缆连接器104中的外部器件(例如，外部存储器件)。类似地，当零欧姆电阻器116耦接迹线110与迹线114时，来自PCIe接口108的信号可以被路由到嵌入式器件(例如，嵌入式存储控制器)106。零欧姆电阻器116实质上可以充当切换器，用于确定在最终PCA中将激活哪个电路。对于低速信号，这种方法简单并且易于实施。然而，形成两个路由通道的焊盘和/或迹线通常会添加短截线，这可能导致信号质量退化。此外，这种方法需要多对焊盘，这增加了信号互连的占用空间，因此使这种方法对于高密度PCB来说不太实用。考虑到来自PCIe接口108的多条迹线可能需要被路由到电缆连接器104和嵌入式器件106，焊盘数量的增加可能会显著增加信号互连的整体占用空间。
[0019]为了提供具有双路由选项而没有以上问题的高速互连，根据本公开的一个方面，双路径互连可以通过以下方式实现：修改电缆连接器的标准封装，以将用于零欧姆电阻器的焊盘集成为电缆连接器封装的一部分。这种方法不添加任何短截线。
[0020]图2A图示了根据现有技术的PCB上的电缆连接器管脚的标准封装。图2A示出了位于PCB 200的顶表面上的导电迹线202。更具体地，导电迹线202可以是微带传输线。在一个
示例中，导电迹线202可以用于将CPU的PCIe接口的管脚连接到电缆连接器的管脚。因为图2A仅示出了PCB 200的局部视图，所以未示出PCIe接口和导电迹线202的延伸到PCIe接口的部分。
[0021]图2A还示出了位于导电迹线202的顶部的连接器焊盘204。连接器焊盘204可以是表面贴装盘，用于允许将表面贴装部件(例如，电缆连接器)电连接(例如，经由焊接)到PCB上的导电迹线。例如，可以将电缆连接器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在印刷电路板(PCB)上的双路径信号互连，所述双路径信号互连包括：第一信号迹线，所述第一信号迹线用于承载高速电信号；具有第一尺寸的第一焊盘，所述第一焊盘位于所述第一信号迹线上方并且连接到所述第一信号迹线；具有第二尺寸的第二焊盘，所述第二焊盘位于所述第一信号迹线上方并且连接到所述第一信号迹线，其中，所述第二焊盘与所述第一焊盘隔开第一间隙；以及具有第三尺寸的第三焊盘，其中，所述第三焊盘与所述第二焊盘隔开第二间隙，并且所述第三焊盘连接到第二信号迹线；其中，所述第一焊盘和所述第二焊盘用于允许外部连接器的管脚同时焊接到所述第一焊盘和所述第二焊盘，使得当所述外部连接器的管脚被焊接时，所述高速电信号被路由到所述外部连接器；并且其中，所述第二焊盘和所述第三焊盘用于允许导体同时焊接到所述第二焊盘和所述第三焊盘，使得当所述导体被焊接时，所述高速电信号被路由到所述第二信号迹线。2.如权利要求1所述的双路径信号互连，其中，所述导体包括零欧姆表面贴装电阻器。3.如权利要求1所述的双路径信号互连，其中，所述第一尺寸大于所述第二尺寸。4.如权利要求1所述的双路径信号互连，其中，所述第二尺寸和所述第三尺寸基本上相似。5.如权利要求1所述的双路径信号互连，其中，当所述外部连接器的管脚同时焊接到所述第一焊盘和所述第二焊盘时，或者当所述导体同时焊接到所述第二焊盘和所述第三焊盘时，不形成短截线。6.如权利要求1所述的双路径信号互连，其中，所述第一信号迹线连接到处理器的快速外围部件互连(PCIe)接口。7.如权利要求1所述的双路径信号互连，其中，所述外部连接器包括以下各项之一：快速外围部件互连(PCIe)连接器；通用串行总线(USB)连接器；以及以太网连接器。8.如权利要求1所述的双路径信号互连，其中，所述第二信号迹线连接到表面贴装器件。9.如权利要求1所述的双路径信号互连，其中，所述高速电信号是差分信号，并且其中，所述第一信号迹线包括一对差分信号迹线。10.一种印刷电路板(PCB)，包括：多条信号迹线；以及连接器封装，所述连接器封装连接到所述多条信号迹线；其中，一条或多条信号迹线和所述连接器封装的一部分形成双路径信号互连；并且其中，所述双路径信号互连包括：第一信号迹线，所述第一信号迹线用于承载高速电信号；具有第一尺寸的第一焊盘，所述第一焊盘位于所述第一信号迹线上方并且连接到所述第一信号迹线；具有第二尺寸的第二焊盘，所述第二焊盘位于所述第一信号迹线上方并且连接到所述
第一信号迹线，其中，所述第二焊盘与所述第一焊盘隔开第一间隙；以及具有第三尺寸的第三焊盘，其中，所述第三焊盘与所述第二焊盘隔开第二间隙，并且所述第三焊盘电连接到第二信号迹线；其中，所述第一焊盘和所述第二焊盘...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：慧与发展有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：