CN101526837A - 电子装置 - Google Patents
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Abstract
一种电子装置,其包括主机板、输入/输出板与可挠式印刷电路。主机板包括第一载板、中央处理单元、北桥单元、南桥单元、基本输入/输出系统、存储器模块、时脉发生器、绘图单元与至少一个电源管理。中央处理单元、北桥单元、南桥单元、基本输入/输出系统、存储器模块、时脉发生器、绘图单元与电源管理配置于第一载板上。输入/输出板包括第二载板、输入/输出模块与输入/输出连接器。输入/输出模块与输入/输出连接器配置于第二载板上。可挠式印刷电路连接第一载板与第二载板。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子装置,且特别是涉及一种使用可挠式印刷电路(flexible printed circuit,FPC)的电子装置。
背景技术
现今,如个人电脑(personal computers,PC)、笔记本电脑(notebookcomputer)、平板电脑(tablet computer)等的电脑已经非常普及。人们透过电脑使用网络来与世界交流,使得信息的传输变得更快速。电脑改变了人们的生活型态,且在日常生活中带来了许多便利性。
一般的PC包括主机板(mother board)、多个系统元件(system component)以及多个输入/输出(input/output,I/O)元件。系统元件与I/O元件配置于主机板上。系统元件包括中央处理单元(central processing unit,CPU)、包括北桥(north bridge)芯片和南桥(south bridge)芯片的芯片组(chipset)、基本输入/输出系统(basic input/output system,BIOS)、存储器模块(memory module)、时脉发生器(clock generator)、电源管理(power management)等。I/O元件包括影像插孔(video jack)、声音插孔(audio jack)、通用系统总线(universal system bus,USB)插孔、键盘(keyboard)插孔、鼠标(mouse)插孔等。在一些高阶的PC中,主机板甚至包括如无线通信模块(wireless communication module)、全球定位系统(global positioning system,GPS)模块等的I/O元件。
一般来说,在不同的使用者之间,对于主机板的I/O功能有各种的需求。举例来说,对于一些使用者来说,键盘插孔与鼠标插孔(例如个人系统/2(personal system/2,PS/2)插孔)可以是必要的。然而,对于其他的使用者来说,需要较多的USB插孔来代替键盘插孔与鼠标插孔,而不需要键盘插孔与鼠标插孔。由于系统元件与I/O元件配置于单一主机板上,因此只要对于I/O元件的需求不同,主机板的设计就必须改变。因此,PC的成本提高,且上市(market)的时间也过长。若主机板的设计不随着不同使用者的需求而改变,则一些I/O元件可能是多余的且不会被使用,其将导致I/O元件的浪费。此外,为了符合各种的PC,单一主机板的布局会具有较少的弹性(flexibility)。
发明内容
因此,本发明提供一种电子装置,其可以具有较低的成本以及较多的设计弹性。
本发明提出一种电子装置,其包括主机板(main board)、输入/输出板与可挠式印刷电路。主机板包括第一载板、中央处理单元、北桥单元、南桥单元、基本输入/输出系统、存储器模块、时脉发生器、绘图单元(graphic unit)与至少一个电源管理。中央处理单元、北桥单元、南桥单元、基本输入/输出系统、存储器模块、时脉发生器、绘图单元与电源管理配置于第一载板上。输入/输出板包括第二载板、至少一个输入/输出模块与至少一个输入/输出连接器(connector)。输入/输出模块与输入/输出连接器配置于第二载板上。可挠式印刷电路连接第一载板与第二载板。
本发明提出一种电子装置,其包括主机板(main board)、输入/输出板与可挠式印刷电路。主机板包括第一载板与中央处理单元。中央处理单元配置于第一载板上。输入/输出板包括第二载板、至少一个输入/输出模块与至少一个输入/输出连接器(connector)。输入/输出模块与输入/输出连接器配置于第二载板上。可挠式印刷电路连接第一载板与第二载板。可挠式印刷电路包括第一导体层、第一图案化导体层、第二图案化导体层、第二导体层与多个绝缘层。第一导体层适于接地,第一图案化导体层配置于第一导体层上,第二图案化导体层配置于第一图案化导体层上,第二导体层配置于第二图案化导体层上且适于接地,多个绝缘层各自配置于相邻二该些导体层之间。
在本发明的电子装置中,输入/输出板连接经由可挠式印刷电路而与主机板连接。当不同使用者对于输入/输出功能的需求不同时,仅需要不同的输入/输出板的设计,但主机板仍相同,且适用于各种需求。由此,电子装置的成本可以降低。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1为依照本发明一实施例所绘示的一种电子装置的结构示意图。
图2为图1中的FPC的局部剖面示意图。
图3A为图1中的FPC的简化局部剖面示意图。
图3B为图2中由FPC的第二导体层俯视的俯视示意图。
图4为依照本发明另一实施例所绘示的一种电子装置的结构示意图。
附图标记说明
100、100’:电子装置
110:主机板
112:第一载板
114:系统元件
116:第一连接器
120:输入/输出板
122:第二载板
124:输入/输出元件
126:第二连接器
200:可挠式印刷电路
210a:第三连接器
210a’:第一接合垫
210b:第四连接器
210b’:第二接合垫
220:第一导体层
230:第一图案化导体层
232、242:信号线
232a:第一信号线
232b:第二信号线
234、234a、234b、234c、234d、244:接地保护线
240:第二图案化导体层
250:第二导体层
260:第一绝缘层
270:第二绝缘层
280:第三绝缘层
290a、290b:保护层
295、295a、295b、295c:导电微孔
E1:第一端
E2:第二端
R1:USB区域
R2:影像信号区域
具体实施方式
图1为依照本发明一实施例所绘示的一种电子装置的结构示意图。请参照图1,举例来说,本实施例的电子装置100为个人电脑(PC)、笔记本电脑、平板电脑、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、电话PC或其他适合的电子装置。电子装置100包括主机板110。主机板110包括第一载板112与多个系统元件114。在本实施例中,第一载板112例如为电路基板(circuitsubstrate)。系统元件114配置于第一载板112上,且至少包括中央处理单元(CPU),在一个实施例中,还可包括北桥单元、南桥单元、基本输入/输出系统(BIOS)、存储器模块、时脉发生器、绘图单元、至少一个电源管理。此外,系统元件114还可以包括多个无源元件(passive component)、其他IC元件或其他合适的系统元件。
在本实施例中,CPU、北桥单元、南桥单元、BIOS、存储器模块、时脉发生器、绘图单元以及电源管理为单独的元件。然而,在其他实施例(未绘示)中,CPU、北桥单元、南桥单元、BIOS、存储器模块、时脉发生器、绘图单元以及电源管理中的至少二个可以构成一个单一组合芯片(singlecombination chip)。举例来说,(i)单一组合芯片由北桥单元与南桥单元构成,且具有多种功能;(ii)单一组合芯片由北桥单元与CPU构成,且具有多种功能,而南桥单元为单独的芯片;(iii)单一组合芯片由北桥单元、南桥单元与CPU构成,且具有多种功能;(iv)单一组合芯片由北桥单元、南桥单元与电源管理构成,且具有多种功能;(v)单一组合芯片由北桥单元、南桥单元与时脉发生器构成,且具有多种功能;(vi)单一组合芯片由北桥单元、南桥单元与绘图单元构成,且具有多种功能;(vii)单一组合芯片由北桥单元、南桥单元、绘图单元与CPU构成,且具有多种功能。
电子装置100还包括输入/输出(I/O)板120。I/O板120包括第二载板122与多个I/O元件124。第二载板122例如例为电路基板。I/O元件124配置于第二载板122上。I/O元件124包括至少一个I/O连接器与至少一个I/O模块。本发明的I/O模块表示至少一个半导体元件在其中。半导体元件可以是利用半导体材料(例如硅、锗、砷化镓)的电子特性的电子元件。在大部分的应用中,半导体元件已取代了热离子元件(thermionic device)(例如真空管(vacuumtube));且相对于以往通过气态或高度真空中的热离子发射(thermionicemission)进行传导,半导体元件是在固态中使用电子传导(electronicconduction)。半导体元件可以作为有源元件(active component)或无源元件。有源元件可以是晶体管(transistor)、双极型结型晶体管(bipolar junctiontransistor,BJT)等。无源元件可以是电阻器(resistor)、电容器(capacitor)、电感器(inductor)、滤波器(filter)等。在本发明其他实施例中,I/O元件124还包括多个无源元件。
在本实施例中,I/O元件124的I/O连接器可以是影像连接器(videoconnector)、声音连接器(audio connector)、通用系统总线(USB)连接器、键盘连接器、鼠标连接器或其他合适的连接器。特别是,影像连接器、声音连接器、USB连接器、键盘连接器与鼠标连接器可以分别是影像插孔、声音插孔、USB插孔、键盘插孔与鼠标插孔。I/O元件124的I/O模块可以是无线通信模块、全球定位系统(GPS)模块或其他合适的模块。特别是,无线通信模块例如是Wi-Fi模块、蓝芽(blue tooth)模块、射频(radio frequency,RF)模块、或是由Wi-Fi模块、蓝芽模块与射频模块中二个或三个的组合等。
电子装置100还包括可挠式印刷电路(FPC)200。FPC 200连接第一载板112与第二载板122。在本实施例中,主机板112还包括配置于第一载板112上的第一连接器116,而I/O板122还包括配置于二载板122上的第二连接器126。此外,在本实施例中,FPC 200包括在FPC 200的第一端E1的第三连接器210a以及在FPC 200的相对于第一端E1的第二端E2的第四连接器210b。第三连接器210a连接至第一连接器116,而第四连接器210b连接至第二连接器126。由此,主机板110经由FPC 200而与I/O板120电性连接。因此,来自主机板110的系统元件114的信号将经过主机板110的第一连接器116、FPC 200的第三连接器210a、FPC 200、FPC 200的第四连接器210b与I/O板120的第二连接器126,然后传送至I/O板122。另一方面,来自I/O板的信号将经过I/O板120的第二连接器126、FPC 200的第四连接器210b、FPC 200、FPC 200的第三连接器210a、主机板110的第一连接器116,然后传送至主机板110的系统元件114。
在本实施例的电子装置100中,主机板110与I/O板120为独立的板,且经由FPC 200而互相连接。当不同使用者对于I/O功能的需求不同时,仅将一种I/O板120以其他种类的I/O板120替换,但主机板110仍相同,且适用于各种需求。不同种类的I/O板120可以具有不同的I/O功能。举例来说,一些使用者的电子装置不需要无线通信模块,因此无线通信模块不需要安装于I/O板120上。因此,I/O板120的尺寸可以缩小,且成本可以降低。简言之,透过使用者的需求可以选择安装于I/O板120上的I/O元件124。I/O板120可以定制化(customized)。由此,当I/O功能的需求改变时,由于不需要更换主机板110且由于主机板110不需要每次除错(debugged),因此电子装置100的成本可以降低。此外,由于主机板110不需要每次在I/O功能的需求改变时重新设计以及重新除错,因此电子装置100的上市时间可以缩短。另外,由于FPC 200为可挠式,因此主机板110与I/O板120的布局具有更多的弹性,以符合各种的电子装置100。再者,由于主机板110可以透过FPC200而在垂直方向上与I/O板120重叠,因此电子装置100的水平布局区域(horizontal layout area)可以缩小。
图2为图1中的FPC的局部剖面示意图。请参照图2,在本实施例中,FPC 200包括第一导体层220、第一图案化导体层230、第二图案化导体层240与第二导体层250。第一导体层220、第一图案化导体层230、第二图案化导体层240与第二导体层250的材料例如为金属或合适的非金属导体。第一图案化导体层230配置于第一导体层220上。第二图案化导体层240配置于第一图案化导体层230上。第二导体层250配置于第二图案化导体层240上。特别是,FPC 200还包括多个绝缘层,其各自配置于上述的相邻二导体层之间。在一个实施例中,FPC200还包括第一绝缘层260、第二绝缘层270与第三绝缘层280。第一绝缘层260配置于第一导体层220与第一图案化导体层230之间。第二绝缘层270配置于第一图案化导体层230与第二图案化导体层240之间。第三绝缘层280配置于第二图案化导体层240与第二导体层250之间。
此外,在本实施例中,FPC 200还包括二个保护层290a与290b,其分别配置于第一导体层220与第二导体层250上。FPC 200还可以包括多个导电微孔(conducting via)295,而每一个导电微孔295电性连接二层导体层。举例来说,导电微孔295a电性连接第一导体层220与第一图案化导体层230,导电微孔295b电性连接第一图案化导体层230与第二图案化导体层240,而导电微孔295c电性连接第二图案化导体层240与第二导体层250。
图3A为图1中的FPC的简化局部剖面示意图。图3B为图2中的FPC由第二导体层俯视的俯视示意图。请参照图3A与图3B,在本实施例中,第一图案化导体层230包括多个信号线(signal trace)232,而第二图案化导体层240包括多个信号线242。信号线232与信号线242不重叠,其减小了信号线232与信号线242之间的电磁干扰(electromagnetic interference)。此外,在本实施例中,第一导体层220与第二导体层250适于接地,其提供了阻抗控制(impedance control)、接地保护控制(ground guarding control)与电磁干扰屏蔽(electromagnetic interference shielding),使得信号线232与信号线242可以传送差动对信号(differential pair signal)与高速信号。
在本实施例中,FPC 200具有通用系统总线(USB)区域R1。第一图案化导体层230包括多个第一信号线232a与二个接地保护线234(例如接地保护线234a与234b)。第一信号线232a配置于USB区域R1中,且适于传送USB信号。接地保护线234a与234b分别配置于USB区域R1的相对二端。在第二图案化导体层240具有位于USB区域R1中不会配置与第一信号线232a重叠的导线(例如金属导线),如此可以避免信号干扰,维持良好的信号品质。接地保护线234适于接地,其使得第一信号线232a在传送高速信号、差动对信号、类比信号时获得良好的控制,且可保有良好的信号品质。
在本实施例中,FPC 200具有影像信号区域R2。第一图案化导体层230包括多个第二信号线232b与二个接地保护线234c与234d。第二信号线232b配置于影像信号区域R2中,且适于传送影像信号(例如RGB信号或其他种类的影像信号)。接地保护线234c与234d分别配置于影像信号区域R2的相对二端。在本实施例中,第二图案化导体层240包括接地保护线244。第二信号线232b在第二图案化导体层240上的正投影(orthogonal projection)落于接地保护线244中。接地保护线234c、234d与接地保护线244适于接地,使得第二信号线232b在传送高速信号时获得良好的控制,且可保有良好的信号品质。
值得注意的是,第一信号线232a与第二信号线232b并不限于位于第一图案化导体层230。在其他实施例(未绘示)中,第一信号线232a可以位于第二图案化导体层240。此外,第二信号线232b与接地保护线244可以分别位于第二图案化导体层240与第一图案化导体层230。
图4为依照本发明另一实施例所绘示的一种电子装置的结构示意图。请参照图4,本实施例的电子装置100’与上述图1中的电子装置100相似,其差异如下。电子装置100’包括多个第一接合垫(finger pad)210a’与多个第二接合垫210b’。第一接合垫210a’连接第一载板112与FPC 200的第一端E1,而第二接合垫210b’连接第二载板122与FPC 200的第二端E2,以使主机板110经由FPC 200而与I/O板120电性连接。
综上所述,在本发明实施例的电子装置中,主机板与I/O板为独立的板,且经由FPC而彼此互相连接。当不同使用者对于I/O功能的需求不同时,仅需将一种I/O板以其他种类的I/O板替换,但主机板110仍相同,且适用于各种需求。不同种类的I/O板可以具有不同的I/O功能。由此,当I/O功能的需求改变时,由于不需要更换主机板且由于主机板不需要每次除错,因此电子装置的成本可以降低。
此外,由于主机板不需要每次在I/O功能的需求改变时重新设计以及重新除错,因此电子装置的上市时间可以缩短。另外,由于FPC为可挠式,因此主机板与I/O板的布局具有更多的弹性,以符合各种的电子装置。再者,由于主机板可以透过FPC而在垂直方向上与I/O板重叠,因此电子装置的水平布局区域可以缩小。.
此外,在信号线中传送的信号通过接地保护线保护,而第一导体层接地,且第二导体层接地,可使得信号线传送高速信号、差动对信号、类比信号时获得良好控制,且可保有良好的信号品质。
虽然本发明已以实施例披露如上,然其并非用以限定本发明,任何所属技术领域中普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。
Claims (13)
1.一种电子装置,包括:
一主机板,包括:
一第一载板;
一中央处理单元,配置于该第一载板上;
一北桥单元,配置于该第一载板上;
一南桥单元,配置于该第一载板上;
一基本输入/输出系统,配置于该第一载板上;
一存储器模块,配置于该第一载板上;
一时脉发生器,配置于该第一载板上;
一绘图单元,配置于该第一载板上;以及
至少一电源管理,配置于该第一载板上;
一输入/输出板,包括:
一第二载板;
至少一输入/输出模块,配置于该第二载板上;以及
至少一输入/输出连接器,配置于该第二载板上;以及
一可挠式印刷电路,连接该第一载板与该第二载板。
2.如权利要求1所述的电子装置,其中该输入/输出模块包括至少一半导体元件。
3.如权利要求2所述的电子装置,其中该至少一半导体元件包括一有源元件或一无源元件。
4.如权利要求1所述的电子装置,其中该可挠式印刷电路包括:
一第一导体层,适于接地;
一第一图案化导体层,配置于该第一导体层上;
一第二图案化导体层,配置于该第一图案化导体层上;
一第二导体层,配置于该第二图案化导体层上,且适于接地;
一第一绝缘层,配置于该第一导体层与该第一图案化导体层之间;
一第二绝缘层,配置于该第一图案化导体层与该第二图案化导体层之间;以及
一第三绝缘层,配置于该第二图案化导体层与该第二导体层之间。
5.如权利要求4所述的电子装置,其中该可挠式印刷电路具有一通用系统总线区域,且该第一图案化导体层包括:
多个第一信号线,配置于该通用系统总线区域中;以及
二个接地保护线,分别配置于该通用系统总线区域的相对二端,多个接地保护线适于接地,其中在该第二图案化导体层具有该通用系统总线区域中未配置与多个第一信号线重叠的导线。
6.如权利要求4所述的电子装置,其中该可挠式印刷电路具有一影像信号区域,且该第一图案化导体层包括:
多个第二信号线,配置于该影像信号区域中;以及
二个第一接地保护线,分别配置于该影像信号区域的相对二端,且该第二图案化导体层包括一第二接地保护线,其中多个第二信号线于该第二图案化导体层上的正投影落于该第二接地保护线中。
7.如权利要求4所述的电子装置,其中该第一图案化导体层包括多个第一信号线,而该第二图案化导体层包括多个第二信号线,且多个第一信号线与多个第二信号线不重叠。
8.如权利要求1所述的电子装置,其中该中央处理单元、该北桥单元、该南桥单元、该基本输入/输出系统、该存储器模块、该时脉发生器、该绘图单元与该电源管理中的至少二个组成一单一组合芯片。
9.如权利要求1所述的电子装置,其中该输入/输出板还包括配置于该第二载板上的一无线通信模块、一全球定位系统模块、一通用系统总线连接器或是由该无线通信模块、该全球定位系统模块、该通用系统总线连接器组合中二个或三个的组合。
10.一种电子装置,包括:
一主机板,包括:
一第一载板;以及
一中央处理单元,配置于该第一载板上;
一输入/输出板,包括:
一第二载板;
至少一输入/输出模块,配置于该第二载板上;以及
至少一输入/输出连接器,配置于该第二载板上;以及
一可挠式印刷电路,连接该第一载板与该第二载板,该可挠式印刷电路包括:
一第一导体层,适于接地;
一第一图案化导体层,配置于该第一导体层上;
一第二图案化导体层,配置于该第一图案化导体层上;
一第二导体层,配置于该第二图案化导体层上,且适于接地;以及
多个绝缘层,各自配置于相邻二该些导体层之间。
11.如权利要求10所述的电子装置,其中该可挠式印刷电路具有一通用系统总线区域,且该第一图案化导体层包括:
多个第一信号线,配置于该通用系统总线区域中;以及
二个接地保护线,分别配置于该通用系统总线区域的相对二端,多个接地保护线适于接地,其中在该第二图案化导体层具有该通用系统总线区域中未配置与多个第一信号线重叠的导线。
12.如权利要求10所述的电子装置,其中该可挠式印刷电路具有一影像信号区域,且该第一图案化导体层包括:
多个第二信号线,配置于该影像信号区域中;以及
二个第一接地保护线,分别配置于该影像信号区域的相对二端,且该第二图案化导体层包括一第二接地保护线,其中多个第二信号线于该第二图案化导体层上的正投影落于该第二接地保护线中。
13.如权利要求10所述的电子装置,其中该第一图案化导体层包括多个第一信号线,而该第二图案化导体层包括多个第二信号线,且多个第一信号线与多个第二信号线不重叠。
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