CN102686007B - 具有高速差分信号布线结构的印刷电路板 - Google Patents

具有高速差分信号布线结构的印刷电路板 Download PDF

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Abstract

一种具有高速差分信号布线结构的印刷电路板，包括第一及第二高速差分信号控制芯片、第一及第二连接组件、连接器焊盘、第一至第六传输线，第一及第二传输线的一端分别连接第一高速差分信号控制芯片的两输出端，第三及第四传输线的一端分别连接第二高速差分信号控制芯片的两输出端，第五及第六传输线分别与连接器焊盘的两输入端相连，当安装第一外设时，第一及第五传输线通过第一连接组件相连，第二及第六传输线通过第二连接组件相连，当安装第二外设时，第三及第五传输线通过第一连接组件相连，第四及第六传输线通过第二连接组件相连。所述具有高速差分信号布线结构的印刷电路板通过一个连接器选择性的连接多个外设。

Description

具有高速差分信号布线结构的印刷电路板
技术领域
本发明涉及一种具有高速差分信号布线结构的印刷电路板。
背景技术
现在的一般个人电脑主机板上，除了有中央处理器，芯片组外，还有用于安装界面卡的连接器。随着电子产业的发展，不同外设产品连接电脑主机板上的同一种连接器的可能性也越来越高，如许多固态硬盘(Solid StateDrive，SSD)提供PCI-E接口，通过其接口可以将所述固态硬盘连接至所述电脑主机板上的PCI-E连接器上，进行硬盘的读写操作，然而PCI-E扩充卡也可用于插接至所述电脑主机板上的PCI-E连接器上，所以，电脑主机板上的PCI-E连接器既可支持第一规格的外设，例如支持固态硬盘，也可同时支持第二规格的外设，例如PCI-E扩充卡。然而这两种不同规格的外设通过所述电脑主机板上的同一连接器接收主机板上不同的控制芯片的输出信号，这种线路连接使得电脑主机板布线时线路复杂，而且过多导通孔的使用将造成阻抗的不连续性，进而引起信号完整性问题。因此，如何提供一种印刷电路板，利用简单的主机板布线可使同一连接器支持多种外设，成为业界急需解决的课题。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种具有高速差分信号布线结构的印刷电路板，可通过一个连接器选择性地连接多个外设。
一种具有高速差分信号布线结构的印刷电路板，包括第一及第二高速差分信号控制芯片、第一及第二连接组件、一连接器焊盘、第一至第六传输线，所述第一及第二传输线的一端分别连接于所述第一高速差分信号控制芯片的两输出端，所述第三及第四传输线的一端分别连接于所述第二高速差分信号控制芯片的两输出端，所述第五及第六传输线分别与所述连接器焊盘的两输入端相连，当在连接所述连接器焊盘的连接器上安装一第一外设时，所述第一及第五传输线通过所述第一连接组件相连，所述第二及第六传输线通过所述第二连接组件相连，当在连接所述连接器焊盘的连接器上安装一第二外设时，所述第三及第五传输线通过所述第一连接组件相连，所述第四及第六传输线通过所述第二连接组件相连。
相较现有技术，所述具有高速差分信号布线结构的印刷电路板只需通过设置所述第一、第二连接组件的位置，就可使得所述具有高速差分信号布线结构的印刷电路板通过一个连接器选择性的连接多个外设。
附图说明
图1是本发明具有高速差分信号布线结构的印刷电路板的第一高速差分信号控制芯片及第二高速差分信号控制芯片与一连接器焊盘相连接的示意图。
图2是图1中第一高速差分信号控制芯片与连接器焊盘相连接的布线示意图。
图3是图1中第二高速差分信号控制芯片与连接器焊盘相连接的布线示意图。
图4是图1中具有高速差分信号布线结构的印刷电路板设有避开孔的平面示意图。
图5是图4沿V-V线的剖视图。
主要元件符号说明
板体 1
上层 11
下层 12
电源层 13
地层 15
第一高速差分信号控制芯片 10
第二高速差分信号控制芯片 20
连接组件 30、40
传输线 102、104、202、204、502、504
连接器焊盘 50
过孔 70、80
复合式过孔 60
避开孔 65
焊盘 63、64
导通孔 61、62
第一对边 651
第二对边 652
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参考图1至图5，本发明具有高速差分信号布线结构的印刷电路板的较佳实施方式包括一板体1。所述板体1包括一上层11、一下层12、若干电源层13、若干地层15、若干信号层(图未示)、一设置于上层11的高速差分信号控制芯片10、一设置于下层12的高速差分信号控制芯片20、连接组件30及40、一设置于上层11的连接器焊盘50、传输线102、104、202、204、502及504。所述第一及第二高速差分信号控制芯片10及20分别包括两输出端P及N，且为不同规格的高速差分信号控制芯片，用以输出不同的高速差分信号。所述传输线102及104设置于上层11，所述传输线102及104的一端分别连接于所述第一高速差分信号控制芯片10的两输出端P及N，所述传输线202及204设置于下层12，所述传输线202及204的一端分别连接于所述第二高速差分信号控制芯片20的两输出端P及N，所述传输线502及504设置于上层11且分别与设置于上层11的连接器焊盘50的两输入端相连。所述印刷电路板上开设贯穿上下层11及12的两过孔70及80。过孔70及80的顶部位于上层11，且分别连接传输线502及传输线504，过孔70及80的底部位于下层12。在其他实施方式中，第一及第二高速差分信号控制芯片10及20、连接器焊盘50及传输线102、104、202、204、502及504在印刷电路板的位置也可根据实际需要进行相应设置。在本实施方式中，所述连接组件30、40作为连通所述第一及第二高速差分信号控制芯片10、20与所述连接器焊盘50的开关元件，均为AC耦合电容，可滤除信号传输中的干扰成分，以便得到更好的信号传输品质。
当在连接所述连接器焊盘50的连接器上安装一第一外设时，如图1及2所示，将连接组件30连接(可通过焊接方式)于传输线102与过孔70的顶部，从而使得传输线102与传输线502通过连接组件30相连，连接组件40连接于传输线104与过孔80的顶部，从而使得传输线104与传输线504通过连接组件40相连，所述第一高速差分信号控制芯片10与连接所述连接器焊盘50的连接器上安装的第一外设进行通信，所述第二高速差分信号控制芯片20空接；这样所述第一高速差分信号控制芯片10经输出端P和N发送的高速差分信号对，通过传输线102及104的传输，再经连接组件30及40及传输线502、504完整地传输给连接所述连接器焊盘50的连接器上安装的第一外设。
当在连接所述连接器焊盘50的连接器上安装一第二外设时，如图1及3所示，将连接组件30连接于传输线202与过孔70的底部，从而使得传输线202与传输线502通过连接组件30相连，连接组件40连接于传输线204与过孔80的底部，从而使得传输线204与传输线504通过连接组件40相连，所述第二高速差分信号控制芯片20与连接所述连接器焊盘50的连接器上安装的第二外设进行通信，所述第一高速差分信号控制芯片10空接；这样所述第二高速差分信号控制芯片20经输出端P和N发送的高速差分信号对，通过传输线202及204的传输，再经连接组件30及40及传输线502、504完整地传输给连接所述连接器焊盘50的连接器上安装的第二外设。
请继续参考图4及图5，所述过孔70及80形成一对复合式过孔60及一与所述复合式过孔60相对应的避开孔65。所述过孔70包括两个焊盘63及一导通孔61，所述两个焊盘63分别形成于所述板体1的上下层11及12，所述导通孔61贯穿所述板体1及所述焊盘63，并将所述两个焊盘63导通。所述过孔80包括两个焊盘64及一导通孔62，所述两个焊盘64分别形成于所述板体1的上下层11及12，所述导通孔62贯穿所述板体1及所述焊盘64，并将所述两个焊盘64导通。所述避开孔65形成于所述板体1的内部的电源层13及地层15内，并环绕所述复合式过孔60的导通孔61及62，所述避开孔65的横截面的边为平滑的曲线。
在本实施例中，所述导通孔61及62均为贯穿板体1的圆形通孔。所述避开孔65横截面的形状为长圆形且包括两条第一对边651及两条第二对边652。其中两条第一对边651为直线，且与所述复合式过孔60的两个中心轴所在的平面平行，并与所述复合式过孔60的两个中心轴所在的平面距离相等。所述避开孔65的两条第一对边651与所述复合式过孔60的两个中心轴所在的平面距离大于所述焊盘63、64的半径。所述两条第二对边652为弧形，在本实施方式中为圆弧形，并且其圆心分别位于所述复合式过孔60的中心轴上，所述两条第一对边651与所述两条第二对边652平滑连接。所述第二对边652的直径大于所述焊盘63、64的直径，所述两第一对边651的距离大于所述焊盘63、64的直径。在其他实施方式中，所述避开孔65还可以是圆形、椭圆形等。
本发明只需在印刷电路板上设置连接组件30、40的位置，而不需更改印刷电路板上的原有布线方式，即不需要更改传输线102、104、202、204、502及504的布线方式，就可实现第一及第二高速差分信号控制芯片10、20选择性地与连接所述连接器焊盘50的连接器上的外设进行通信，而且通过在所述板体1的内部的电源层13及地层15内形成环绕所述复合式过孔60的导通孔61及62的避开孔65，以此来有效的降低焊盘及过孔的阻抗不连续性。因此，本发明的具有高速差分信号布线结构的印刷电路板实施方便，节省了印刷电路板的设计成本，并且使得线路工作时能维持信号完整性，具有更好的信号传输品质。

Claims (3)

1.一种具有高速差分信号布线结构的印刷电路板，包括第一及第二高速差分信号控制芯片、第一及第二连接组件、一连接器焊盘、第一至第六传输线，所述第一及第二传输线的一端分别连接于所述第一高速差分信号控制芯片的两输出端，所述第三及第四传输线的一端分别连接于所述第二高速差分信号控制芯片的两输出端，所述第五及第六传输线分别与所述连接器焊盘的两输入端相连，当在连接所述连接器焊盘的连接器上安装一第一外设时，所述第一及第五传输线通过所述第一连接组件相连，所述第二及第六传输线通过所述第二连接组件相连，当在连接所述连接器焊盘的连接器上安装一第二外设时，所述第三及第五传输线通过所述第一连接组件相连，所述第四及第六传输线通过所述第二连接组件相连，：所述第一高速差分信号控制芯片、所述第一及第二传输线、第五及第六传输线及所述连接器焊盘均设置于所述印刷电路板的上层，所述第二高速差分信号控制芯片及所述第三及第四传输线均设置于所述印刷电路板的下层。
2.如权利要求1所述的具有高速差分信号布线结构的印刷电路板，其特征在于：所述第一、第二连接组件均为耦合电容。
3.如权利要求1所述的具有高速差分信号布线结构的印刷电路板，其特征在于：连接在所述连接器焊盘上的连接器用于安装不同规格的外设。
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