CN102348052A - 电子设备 - Google Patents

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Abstract

一种电子设备，包括：第一布线板，形成为具有第一区域、第二区域和第三区域，第一区域形成为从第三区域起沿第一方向延伸，第二区域形成为从第三区域起沿与第一方向相反的第二方向延伸；第二布线板，连接到第一布线板；第一连接器，用于连接到外部装置，第一连接器被安装于第一布线板的第一区域；第二连接器，用于连接到外部装置，第二连接器被安装于第一布线板的第二区域；及第三连接器，连接到第二布线板，第三连接器被安装于第一布线板的第三区域，第三连接器形成有彼此面对的第一端子列和第二端子列，其中，在第一布线板上，第一差分传输线形成于从第一连接器到第一端子列的范围中，第二差分传输线形成于从第二连接器到第二端子列的范围中。

Description

电子设备
技术领域
本发明涉及一种电子设备，特别地，涉及一种将多根差分传输线安装于一个布线板的电子设备。
背景技术
诸如数字式照相机等电子设备中所用的数字信号的频率逐年增大。另外，信号传输速率也在增大。为了能够高速地传输信号，近年来可以使用由低压差分信号(LVDS)为代表的差分传输。LVDS是为了在振幅减小到几百mV的状态下实现几百M字节/秒以上的高速传输的输入/输出信号电平规格(signallevel specification)，该规格不易受由于经由阻抗控制布线进行差分传输产生的噪声的影响。
另外，在诸如数字式照相机等电子设备中，可以使用诸如通用串行总线(USB)或高清晰度多媒体接口(HDMI)等采用差分传输的接口与外部装置通信。在这种情况下，为了增大电子设备中的USB连接器或HDMI连接器的安装自由度，接口可以被安装于与安装有系统集成芯片(IC)的印刷布线板不同的印刷布线板。日本特开2007-166290号公报论述了经由信号连接用连接器将USB或HDMI的信号与安装有系统IC的印刷布线板连接。
当如USB和HDMI等采用差分传输的多个接口安装于一个印刷布线板时，利用各不相同的阻抗控制的差分传输线被安装于一个印刷布线板。在这种情况下，必须防止差分传输线之间的串扰。
发明内容
根据本发明的方面，一种电子设备，其包括：第一布线板，其形成为具有第一区域、第二区域和第三区域，其中所述第一区域形成为从所述第三区域起沿第一方向延伸，所述第二区域形成为从所述第三区域起沿与所述第一方向相反的第二方向延伸；第二布线板，其连接到所述第一布线板；第一连接器，其用于连接到外部装置，其中所述第一连接器被安装于所述第一布线板的所述第一区域；第二连接器，其用于连接到外部装置，其中所述第二连接器被安装于所述第一布线板的所述第二区域；以及第三连接器，其连接到所述第二布线板，其中所述第三连接器被安装于所述第一布线板的所述第三区域，并且所述第三连接器形成有彼此面对的第一端子列和第二端子列，其中，在所述第一布线板上，第一差分传输线形成在从所述第一连接器到所述第一端子列的范围中，第二差分传输线形成在从所述第二连接器到所述第二端子列的范围中。
根据本发明，即使当利用各不相同的阻抗控制的差分传输线被安装于一个印刷布线板时，仍能够减小差分传输线之间的串扰并且能够防止发生阻抗失配。
从下面参照附图对示例性实施方式的详细说明，本发明的其它特征和方面将变得明显。
附图说明
包含于说明书中并构成说明书的一部分的附图示出本发明的示例性实施方式、特征和方面，并且与说明一起用于解释本发明的原理。
图1A和图1B是作为根据本发明的示例性实施方式的数字式照相机的外观立体图。
图2是作为第一布线板的印刷布线板的展开图。
图3的(A)和(B)是作为第一布线板的印刷布线板的布线图案图。
图4是印刷布线板的安装有USB连接器的区域的放大图。
图5是印刷布线板的安装有HDMI连接器的区域的放大图。
图6是印刷布线板的安装有板间(board-to board)连接器的部分的放大图。
图7A至图7D示出用于将印刷布线板安装到照相机主体的过程。
图8A至图8C是示出使用外部接口时的立体图。
具体实施方式
下面将参照附图详细说明本发明的各种示例性实施方式、特征和方面。
图1A和图1B是作为根据本示例性实施方式的电子设备的示例的数字式照相机的外观立体图。数字式照相机具有照相机主体1、前盖2、后盖3、上基座4、镜筒(lens barrel)单元5以及布置在照相机主体侧面的插口盖6。插口盖6以能够开闭的方式相对于照相机主体1被支撑。用于与后面所述的外部设备数据通信的外部接口被配置于插口盖6的内侧。在本示例性实施方式中，USB连接器和HDMI连接器被配置为外部接口。通过插入这些连接器分别专用的缆线能够使数字式照相机与外部设备连接。
接着，将利用图2说明根据本示例性实施方式的用作第一布线板的印刷布线板10，其中作为第一连接器的USB连接器11和作为第二连接器的HDMI连接器12被安装于第一布线板。根据本示例性实施方式的印刷布线板10是柔性的柔性印刷布线板。USB连接器11和HDMI连接器12被安装于同一柔性印刷布线板10(下文中，“插口柔性板10”)。具有接合构件并且用作第三连接器的板间连接器13被安装于插口柔性板10。如下所述，板间连接器13被设置为与用作第二布线板的印刷布线板40电连接，其中系统IC被安装于印刷布线板40。更具体地，通过用作第三连接器的板间连接器13，用作第一布线板的插口柔性板10能够与用作第二布线板的印刷布线板40电连接。板间连接器13与插口柔性板10的触点部具有第一端子列14和第二端子列15，其中第一端子列14以预定间距配置，第二端子列15以预定间距被配置为面对第一端子列14。
插口柔性板10由安装有USB连接器11的第一区域A、安装有HDMI连接器12的第二区域B以及定位在第一区域和第二区域之间的第三区域C形成。第一区域形成为从第三区域沿第一方向16延伸。第二区域形成为从第三区域沿与第一方向相反的第二方向17延伸。以板间连接器13的第一端子列14位于插口柔性板10的第一区域侧并且板间连接器13的第二端子列15位于插口柔性板10的第二区域侧的方式将板间连接器13安装于插口柔性板10的第三区域。
具体地，如图2所示，板间连接器13以横切插口柔性板10的第三区域的方式安装。插口柔性板10具有从板间连接器13的第一端子列14沿第一方向16延伸的形状以及从第二端子列15沿第二方向17延伸的形状。另外，插口柔性板10经由大致为“L”状的角形状与安装有USB连接器11的第一区域和安装有HDMI连接器12的第二区域连接。
作为第一差分传输线的差分传输线20形成在从安装有USB连接器11的第一区域到板间连接器13的第一端子列14的范围中。作为第二差分传输线的差分传输线24a至24d形成在从安装有HDMI连接器12的第二区域到板间连接器13的第二端子列15的范围中。因此，差分传输线20从板间连接器13的第一端子列14起沿第一方向16形成，差分传输线24a至24d从板间连接器13的第二端子列15起沿第二方向17形成。
孔18和19相应地开口到安装有USB连接器11的第一区域和安装有HDMI连接器12的第二区域。在组装期间，通过将螺钉拧入到这些孔18和19中利用其它部件可以将插口柔性板10固定到照相机主体。另外，USB连接器11、HDMI连接器12以及板间连接器13被安装在插口柔性板10的同一面。因此，在插口柔性板安装处理中仅需要进行一次回流，这使成本降低。此外，需要比USB连接器11、HDMI连接器12以及板间连接器13被安装于插口柔性板10的不同面的情况少的通孔布线。
接着，将利用图3的(A)和(B)说明插口柔性板10的布线图案。图3的(A)示出部件安装面的布线图案。图3的(B)示出与部件安装面相反的面的布线图案。
首先，将说明USB信号布线图案。图4是插口柔性板10的安装有USB连接器11的第一区域A的放大图。USB信号布线图案在部件安装面具有一组差分传输线20。该组差分传输线20在两侧被接地图案21保护。USB连接器安装面的背面的与差分传输线20和接地图案21的投影重叠的区域被接地图案22保护。通过在布线对的两侧以及背面保护差分传输线，来维持所限定的阻抗。本示例性实施方式中的USB信号差分传输线20被调整为90Ω。从USB连接器端子部23起被布线的差分传输线在不穿过通孔的情况下被连接到板间连接器13的第一端子列14。由于在通孔中会发生阻抗失配，所以优选地在差分传输线路径上不设置通孔。在本示例性实施方式中，由于USB连接器11和板间连接器13被安装于同一面，所以能够在无需为USB信号差分传输线设置通孔的情况下实现布线。
接着，将说明HDMI信号布线图案。图5是插口柔性板10的安装有HDMI连接器12的第二区域B的放大图。HDMI信号布线图案在部件安装面具有四组差分传输线24a至24d。这些差分传输线组24a至24d在两侧被接地图案25保护。HDMI连接器安装面的背面的与差分传输线24a至24d和接地图案25的投影重叠的区域被接地图案26保护。本示例性实施方式中的HDMI信号差分传输线被调整为100Ω。HDMI连接器12和板间连接器13被安装于同一面，使得从HDMI连接器端子部27起被布线的差分传输线在不穿过通孔的情况下被连接到板间连接器13的第二端子列15。
本示例性实施方式中的插口柔性板10在HDMI连接器端子部27和板间连接器的第二端子列15之间具有大致L形状的角部。在本示例性实施方式中，通过使板外观呈大致“L”形状，在后面所述的与主体安装期间，USB连接器11和HDMI连接器12能够被配置在邻近的位置。如果差分传输线被布线成大致“L”形状的角部，则在布线于角形状的内侧的差分传输线24a和布线于角形状的外侧的差分传输线24d之间可能会存在大的布线长度差。优选地，各对差分传输线具有相等的布线长度。因此，在本示例性实施方式中，如果布线于角部的最外侧的差分传输线24d被连接到HDMI连接器端子部27和板间连接器的第二端子列15，则以最短路径布线差分传输线24d。通过在将本示例性实施方式中的插口柔性板10安装到照相机主体期间使插口柔性板10弯曲而可以使用该插口柔性板10。因此，优选地，柔性板的外部宽度尽可能的小。由此，将差分传输线24a至24d的布线间距设定为小于HDMI连接器12的端子间距以及小于板间连接器13的端子间距。因此，如果如本示例性实施方式那样以最短路径对形成于角形状最外侧的差分传输线24d进行布线，则对于其它差分传输线，差分传输线越靠近角形状的内侧，就使该差分传输线具有越多的迂回量(detour)。由此，通过以差分传输线越靠近角形状的内侧则该差分传输线具有越多的迂回量的方式对差分传输线进行布线，可以改善各差分传输线由于大致“L”形状的角部而具有不同布线长度的问题。
通常，当使用板间连接器时，常常使相对于布线方向位于连接器的远侧的端子用的布线迂回以避开近侧端子，或者在连接器的背面对相对于布线方向位于连接器的远侧的端子用的布线进行布线，并且在远侧端子的附近设置通孔。当将差分传输线布线于这样的印刷布线板时，差分传输线被布线到板间连接器的近侧的端子，并且其余的信号线被布线到远侧的端子。然而，如果如本示例性实施方式那样存在多种类型的差分传输线，则差分传输线和接地图案可能不会全部装配在板间连接器的一侧的端子列中。在这样的情况下，需要使差分传输线在同一连接器面迂回，或者需要将差分传输线布线到端子列的背侧，然后经由通孔布线到远侧的端子。如上所述，由于如果差分传输线被布线到连接器端子部的背面，可能会由于与连接器端子部的图案的干涉而发生阻抗失配，所以优选地不使差分传输线穿过通孔。在本示例性实施方式中，对于两种类型的差分传输线来说，USB信号差分传输线21从板间连接器13的第一端子列14起沿第一方向16布线，HDMI信号差分传输线24a至24d从第二端子列15起沿第二方向17布线。因此，即使多根差分传输线形成于同一板，也可在板间连接器端子列中防止信号干涉和阻抗失配。另外，通过弯折如此构造的插口柔性板10并且将该插口柔性板10配置于照相机主体1，而能够将USB连接器11和HDMI连接器12配置于同一面。
接着，将说明安装有板间连接器13的部分的配置图案。图6是安装有图3的(A)所示的板间连接器13的第三区域C的放大图。如图6所示，在板间连接器13中，第一端子列14中的与差分传输线20连接的端子和第二端子列15中的与差分传输线24a至24d连接的端子被配置为彼此不面对。具体地，第一端子列14中的与差分传输线20连接的端子和第二端子列15中的与接地图案25连接的端子被布线为彼此面对。取决于板间连接器，在第一端子列14和第二端子列15之间可能有小间隙。即使在这样的情况下，通过使第二端子列15中的与第一端子列14中的供差分传输线连接的端子相面对的端子为接地图案或与差分传输线不同的信号线，能够防止差分信号之间的干涉，由此能够实现稳定的传输。
接着，将说明用于将插口柔性板10安装到照相机主体1的过程。在图7A中，配置于照相机主体的上表面的基座30具有形成为与HDMI连接器12的外形匹配以支撑HDMI连接器的外形的箱形部31。在基座的上表面，由金属构件形成的机架33通过热熔部(heat stake)34固定到基座30。
基座30具有凸状部32，在后面所述的构件组装期间凸状部32用于定位。在组装状态下，螺钉座35和孔36被相应地配置于机架33的与插口柔性板10的孔19和18对应的部分。安装有系统IC 41的印刷布线板40(下文中，“主板41”)被配置于基座30的侧面。另外，与插口柔性板10的板间连接器13接合的板间连接器42被安装在基座30的侧面。
接着，在基座30和机架33处于固定状态的情况下，以HDMI连接器12的安装面朝下的方式将插口柔性板10安装到基座的箱形部31(参照图7B)。利用螺钉50将插口柔性板10固定到机架33，然后将主板40的板间连接器与插口柔性板10的板间连接器彼此接合以连接插口柔性板和主板。HDMI连接器12的壳接地图案在插口柔性板的孔19附近的抵接于机架33的部分处暴露。通过利用螺钉50进行固定，插口柔性板10的接地图案和机架33能够被电连接。使HDMI连接器12的壳接地部(shell ground)与机架33电连接强化了HDMI连接器壳接地部，使得能够防止不必要的辐射和由静电引起的故障。
接着，在插口柔性板10和主板40处于连接状态的情况下，安装图7C所示的USB保持件60。USB保持件60具有与USB连接器11的外形匹配以支撑USB连接器11的外形的箱形部61。USB保持件具有闩锁构件62，所述闩锁构件62防止在安装插口柔性板10时USB连接器安装部处的柔性板浮起。USB保持件60还具有与设置于基座30的凸状部32对应的凹状部63。定位成与机架的孔36对应的螺钉座64也配置于USB保持件60。USB保持件60在与箱形部61所在侧相反的一侧具有与HDMI连接器的外形匹配的接收部65。
机架33和插口柔性板10通过螺钉51被固定到设置于USB保持件60的螺钉座64(参见图7D)。USB连接器11的壳接地图案在插口柔性板10的孔18附近的抵接于机架33的部分处暴露。通过利用螺钉51进行固定，插口柔性板10的接地图案和机架33能够被电连接。将USB连接器11的壳接地部与机架电连接强化了USB连接器壳接地部，使得能够防止不必要的辐射和由静电引起的故障。
在本示例性实施方式中，基座具有与HDMI连接器的外形匹配的形状，USB保持件具有与USB连接器和HDMI连接器均匹配的形状。当在将USB缆线或HDMI缆线插入到相应的连接器的状态下使用照相机时，如果连接器没有被固定，则负荷被施加于信号端子部，这可能导致焊料剥离。因此，当如上所述地组装照相机主体时，通过利用与连接器的外形匹配的部件来固定，在USB缆线或HDMI缆线被插入时，能够防止各连接器的焊料部剥离。另外，通过如本示例性实施方式那样将外部接口连接器配置于邻近位置，当采取诸如防止焊料剥离等抵制静压的措施时，能够仅利用少数部件来进行所述措施。
通过以上述方式将插口柔性板安装到照相机主体，能够以抑制信号干涉的柔性形状将USB连接器和HDMI连接器配置于邻近位置。通过将USB连接器和HDMI连接器配置于邻近位置，能够利用各信号共用的部件来执行不必要辐射的防止、执行抵制静电的措施以及抵制静压的措施。此外，通过将外部接口配置于照相机主体的同一部分，在不使用外部接口时保护端子用的盖构件能够一体地构造，从而使部件数量减少。
接着，将利用图8A至图8C说明使用外部接口时的状态。如上所述，已经被安装到照相机主体的USB连接器11和HDMI连接器12被配置于照相机主体的侧面。图8A示出插口盖6已经从照相机主体移除的状态。当插口盖被移除时，USB连接器11的末端和HDMI连接器12的末端从插口基座70暴露，插口基座70具有与各连接器的外形匹配的开口部71。通过将与USB连接器11对应的USB缆线80插入到USB连接器11中，能够与外部装置进行数据通信(参见图8B)。类似地，通过将与HDMI连接器12对应的HDMI缆线81插入到HDMI连接器12中，能够与外部装置进行数据通信(参见图8C)。
根据上述示例性实施方式的构造，能够提供如下一种电子设备：即使对于具有多根差分传输线的印刷布线板，所述电子设备仍能够防止阻抗失配的发生并且减少噪声的发生，而不增加连接器信号的数量。
尽管上面说明了本发明的优选的示例性实施方式，但是本发明并不限于此。在本发明的要旨内，能够进行多种变型和改变。
虽然已经参照示例性实施方式说明了本发明，但是应理解的是，本发明不限于所公开的示例性实施方式。所附的权利要求书的范围应符合最宽泛的解释，以涵盖所有变型、等同结构和功能。

Claims (9)

1.一种电子设备，其包括：
第一布线板，其形成为具有第一区域、第二区域和第三区域，其中所述第一区域形成为从所述第三区域起沿第一方向延伸，所述第二区域形成为从所述第三区域起沿与所述第一方向相反的第二方向延伸；
第二布线板，其连接到所述第一布线板；
第一连接器，其用于连接到外部装置，其中所述第一连接器被安装于所述第一布线板的所述第一区域；
第二连接器，其用于连接到外部装置，其中所述第二连接器被安装于所述第一布线板的所述第二区域；以及
第三连接器，其连接到所述第二布线板，其中所述第三连接器被安装于所述第一布线板的所述第三区域，并且所述第三连接器形成有彼此面对的第一端子列和第二端子列，
其中，在所述第一布线板上，第一差分传输线形成在从所述第一连接器到所述第一端子列的范围中，第二差分传输线形成在从所述第二连接器到所述第二端子列的范围中。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，以所述第一端子列中的与所述第一差分传输线连接的端子和所述第二端子列中的与所述第二差分传输线连接的端子被配置成彼此不面对的方式形成所述第一差分传输线和所述第二差分传输线。
3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，以所述第一端子列中的与所述第一差分传输线连接的端子和所述第二端子列中的接地端子被配置成彼此面对的方式形成所述第一差分传输线和所述第二差分传输线。
4.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第三区域具有角形状，以差分传输线越靠近所述角形状的内侧、该差分传输线就具有越多的迂回量的方式对所述第一差分传输线和所述第二差分传输线进行布线。
5.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第一差分传输线和所述第二差分传输线被调整为具有彼此不同的阻抗。
6.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第一连接器是USB连接器，所述第二连接器是HDMI连接器，所述第三连接器是板间连接器。
7.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述第一差分传输线在两侧被接地图案保护，所述第二差分传输线在两侧被接地图案保护。
8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述第一布线板具有背面，所述第一差分传输线在所述背面的投影被接地图案保护，所述第二差分传输线在所述背面的投影被接地图案保护。
9.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第二差分传输线是多根第二差分传输线，各第二差分传输线具有大致相同的布线长度。
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