包括通过具有受控阻抗的柔性电路互连的PCB的电子设备制造技术

技术编号:9494238 阅读:138 留言:0更新日期:2013-12-26 05:15
提供了一种扁平柔性印刷电路电缆,所述电缆设计成在不同印刷电路板之间传送高速数字总线信号而没有显著的信号衰减。所述扁平柔性印刷电路电缆可以包括:聚酰亚胺基底;聚酰亚胺基底上作为实心接地面的第一铜层;介电连续层;第二铜层,作为不同印刷电路板之间高速数字总线信号的传送层;以及电缆的端部处的连接器,具有接地端子,第一层接触所述接地端子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】提供了一种扁平柔性印刷电路电缆,所述电缆设计成在不同印刷电路板之间传送高速数字总线信号而没有显著的信号衰减。所述扁平柔性印刷电路电缆可以包括:聚酰亚胺基底;聚酰亚胺基底上作为实心接地面的第一铜层;介电连续层;第二铜层,作为不同印刷电路板之间高速数字总线信号的传送层;以及电缆的端部处的连接器,具有接地端子,第一层接触所述接地端子。【专利说明】包括通过具有受控阻抗的柔性电路互连的PCB的电子设备相关申请的交叉引证本申请要求2011年I月5日递交的美国临时申请61/460,575的优先权,该申请的全部内容通过引用合并于此。
本专利技术涉及一种用于高速信号传送(routing)的柔性印刷电路电缆。
技术介绍
作为最广为使用及支持的以太网硬件,传统的以太网标准100BASE-TX正迅速被更快的千兆比特以太网标准取代,千兆比特以太网标准也被称为Gig E0由于Gig E以太网能够比100BASE-TX以太网快10倍,所以Gig E以太网是优选的。尽管Gig E以太网具有比100BASE-TX以太网快一个数量级的优点,但是专利技术人已经认识到其在应用于使用多个电路板的机顶盒等装置中时的复杂性和/或缺点。具体地,当在电路板通过传统带状电缆相互电连通的多电路板系统中使用Gig E以太网协议时,传统带状电缆导致高速数字信号在板与板之间的显著信号衰减。目前,没有经济有效的方法来在电路板之间传送HS数字信号。由于不能实现受控阻抗,所以传统扁平柔性电路(FFC)的实施方式生产出的结果很差。在100BASE-TX以太网中,一种避免可能的信号衰减的方法是简单地避免多个板的使用且令所有功能在一个板上。然而,该方法的问题是如果该板上的某个功能失效,则可能需要替换整个板,相反,在多板机顶盒等装置中仅仅替换单个发生故障的板。另外,多板系统允许功能的一些扩展或互换。鉴于多板电子设备相较于单板电子器件具有一定优势以及Gig E以太网协议正变得更流行的事实,需要改进的带状电缆系统来连接各板且没有信号衰减。
技术实现思路
因为在印刷电路板(PCB)之间传送高速数字信号由于不具备受控阻抗而往往被抑制,所以提供了一种新的扁平柔性电缆,所述电缆设计成在不同印刷电路板之间传送高速(HS)数字信号而没有信号衰减。该电缆在聚酰亚胺基底上具有2层沉积铜。其中一层是实心(solid)的接地面。其中一层传送高速数字总线信号。该结构允许精确受控的迹线阻抗。具体地,设计成在不同印刷电路板之间传送高速数字信号的扁平柔性印刷电路电缆包括:聚酰亚胺基底;聚酰亚胺基底上作为实心接地面的第一铜层;介电常数为4或更大的介电连续层;第二铜层,作为不同印刷电路板之间高速数字总线信号的传送层;以及电缆的端部处的连接器,具有接地端子,第一层接触所述接地端子。本专利技术的实施例可以包括一种电子设备,该电子设备包括:第一和第二印刷电路板;以及扁平柔性电缆组件,用于第一和第二印刷电路板之间的电信号传输。扁平柔性电缆组件可以具有连接到第一印刷电路板的第一端、连接到第二印刷电路板的第二端、以及第一和第二端之间的中央柔性电缆部。中央柔性电缆部可以包括:电绝缘基底;电绝缘基底上的第一金属层,该第一层是地;第一金属层上的介电连续层;介电连续层上的第二金属层,其中第二层被分为由绝缘间隙分隔的单独导线,且导线传输电信号;以及第二金属层上的保护涂层。电子设备也可以具有扁平柔性电缆组件,该扁平柔性电缆组件在扁平柔性电缆的两端包括头连接部,其中头连接部包括:相应的信号传送层引脚,所述引脚连接到各导线,并将各导线电桥接到印刷电路板上的相应电路板电接触部;以及接地层片(sheet)或引脚,所述接地层片或引脚连接到第一金属层,并将第一金属层电桥连到印刷电路板上的相应接地接触部。扁平柔性电缆组件还可以包括连接到相应印刷电路板的外壳,其中所述外壳包括:至少一个突出部(tab),把外壳固定在相应的印刷电路板上;以及头接收孔,第一头连接部插入该头接收孔中。头接收孔可以具有相应的电引脚以及至少一个接地桩,所述引脚将信号传送层引脚电连接到相应的电路板电接触部,所述接地桩将接地层片或引脚电连接到印刷电路板上的相应接地接触部。此外,扁平柔性电缆组件可以包括:沿着外壳的壁的至少一个孔,所述壁垂直于相应的印刷电路板;以及头连接部上的至少一个凸出的锁梢(lock tab),所述锁梢相应地咬合到所述至少一个孔,因此将头连接部锁定在外壳的孔中。在电子设备中,第一印刷电路板可以是主电路板,且通过相应的扁平柔性电缆组件可以将多个板连接到主电路板上,其中所述板可以是USB板和/或HDMI板。总之,可以调整电子设备的尺寸特征,以便允许传输Gig E电信号而没有衰减。例如,可以调整第一金属层、第二金属层和介电连续层的厚度以及导线和绝缘间隙的宽度的大小,以便允许扁平柔性电缆组件具有90欧姆的+/-15%或者100欧姆的15%的差分阻抗控制,以避免信号衰减。可以选择导线的大小使得一些导线具有70+/-10欧姆的受控单端阻抗,且一些导线具有100+/-10欧姆的受控差分阻抗。根据本专利技术的扁平柔性印刷电路电缆还提供非常薄、坚固以及柔性的优点,因此满足潜在的空间约束要求,所述空间约束要求可以出现在可能要求多个电路板以及可能需要尽量小以便满足消费者喜好的电子设备中。【专利附图】【附图说明】现在将结合附图,通过示例的方式,描述本专利技术,附图如下:图1示出了根据本专利技术的连接到电路板的带状连接外壳的透视后视图;图2示出了根据本专利技术的带状连接外壳和扁平柔性电缆及其与印刷电路板的关系的不意图;图3示出了根据本专利技术的扁平柔性电缆带状组件的透视后视图;图4示出了根据本专利技术的图3中的扁平柔性电缆的横截面图;图5示出了根据本专利技术的扁平柔性电缆的信号传送层和接地层的平面图;图6示出了根据本专利技术的为扁平柔性电缆的信号传送层的连接引脚提供示例参数的表格;以及图7示出了根据本专利技术的具有多个电路板和扁平柔性电缆带状组件的机顶盒的框图。【具体实施方式】设计并公开了柔性印刷电路(FPC)电缆带状组件。这些组件在不同印刷电路板之间传送高速(HS)数字信号方面取得了成功。包括扁平柔性电缆和相关连接器的柔性印刷电路(FPC)电缆带状组件允许沿着高速数字总线如通用串行总线(USB)、高分辨率多媒体接口(HDMI)以及以太网介质相关接口(MDi)等的整个信号路径,维持精确受控阻抗。这使得在从一个印刷电路板(PCB)到另一个PCB排布总线时,能够实现最小的阻抗不连续。因此从源到目的地可以将信号完整性保持在规定内,从而允许维持完全带览/比特率。扁平柔性电缆可以构建成非常相似于在适当柔性基底上适当地应用金属层的PCB等。在顶层上排布HS数字总线信号迹线,并在底层上排布连续接地面。这允许电磁场线受到控制,并且因此设计成维持指定的目标阻抗。对于以太网MDI和HDMI,指定差分阻抗为100欧姆+/-15%。USB需要90欧姆+/-15%。使用所公开的电缆组件,可以实现这些总线的阻抗目标。适当的连接器如Molex连接器被认为是本新颖组件的必要部分,以便通过该连接器维持信号阻抗,并提供从扁平柔性电缆到PCB的低电感接地接触。一种适当的连接器是带状连接外壳10。参考图1-3,现在将描述该连接器。图1和3示本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【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:杰拉尔德·阿道夫·科尔曼
申请(专利权)人:汤姆逊许可公司
类型:
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1