CN102933022A - 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,包括第一至第八耦合电容焊盘、第一及第五连接器焊盘、若干传输线、第一至第四共享焊盘及设置在耦合电容焊盘与第二至第五连接器焊盘之间的至少一转换电路,该第一连接器焊盘通过该第一至第四共享焊盘可选择性地与该第二至第五连接器焊盘相连,并通过该至少一转换电路将第一连接器焊盘输出的电压转换后提供给第二至第五连接器焊盘。该具有高速差分信号布线结构的印刷电路板可减少主板布线的复杂度。

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
现有的一般个人计算机主板上,除了有中央处理器、芯片组外,还有若干用于安装适配卡的连接器。而这些连接器均需要不同的工作电压,因此需要针对不同的连接器在主板上设计连接器与电源电路的布线,造成印刷电路板布线复杂。因此,如何提供一种印刷电路板,利用相同的主板布线,可支持多种连接器,已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,可选择性地连接多个连接器。
一种具有高速差分信号布线结构的印刷电路板,包括第一至第五连接器焊盘、第一至第八耦合电容焊盘、第一至第十传输线、第一至第四共享焊盘及至少一电压转换电路,该第一至第三连接器焊盘、第一至第四传输线、第一及第二共享焊盘均设于该印刷电路板的第一层,该第四及第五连接器焊盘、该第五至第八传输线、第三及第四共享焊盘均设于该印刷电路板的第二层,该第九及第十传输线设于该第一层与第二层之间的第三层,该第一共享焊盘与该第三共享焊盘通过一第一过孔相连,该第二共享焊盘与该第四共享焊盘通过一第二过孔相连,该第一连接器焊盘通过该第九及第十传输线分别连接至该第一及第二过孔,该第一及第二传输线的一端分别与该第二连接器焊盘相连,该第一及第二传输线的另一端分别与该第一及第二耦合电容焊盘相连,该第三及第四传输线的一端分别与该第三连接器焊盘相连,该第三及第四传输线的另一端分别与该第三及第四耦合电容焊盘相连,该第五及第六传输线的一端分别与该第四连接器焊盘相连,该第五及第六传输线的另一端分别与该第五及第六耦合电容焊盘相连,该第七及第八传输线的一端分别与该第五连接器焊盘相连,该第七及第八传输线的另一端分别与该第七及第八耦合电容焊盘相连,第二至第五连接器中的至少一个所接收的电压与第一连接器所接收的电压不同,该耦合电容焊盘与每一不同于第一连接器接收的电压的连接器之间连接一电压转换电路,该电压转换电路用于将该第一连接器输出的电压进行转换后提供给对应的连接器,该第一共享焊盘位于该第一及第三耦合电容焊盘之间,该第二共享焊盘位于该第二及第四耦合电容焊盘之间,该第三共享焊盘位于该第五及第七耦合电容焊盘之间,该第四共享焊盘位于该第六及第八耦合电容焊盘之间,该第一及第二耦合电容焊盘与该第一及第二共享焊盘之间及该第三及第四耦合电容焊盘与该第一及第二共享焊盘之间可选择性的焊接两耦合电容,该第五及第六耦合电容焊盘与该第三及第四共享焊盘之间及该第七及第八耦合电容焊盘与该第三及第四共享焊盘之间可选择性的焊接两耦合电容。
相较现有技术,该印刷电路板设置有共享焊盘,通过该共享焊盘可选择性地连接耦合电容,进而选择性地连接不同类型的连接器并通过电压转换电路将从第一连接器焊盘接收到的电压转换后提供给第二至第五连接器焊盘。借此,只需提供该主板布线架构,即可弹性地支持不同的连接器,从而减少了主板布线的复杂度。
附图说明
图1为本发明具有高速差分信号布线结构的印刷电路板较佳实施方式的示意图。
图2为图1中印刷电路板的线路连接示意图。
图3为图1中印刷电路板仅连接第二连接器的示意图。
图4为图1中印刷电路板仅连接第三连接器的示意图。
图5为图1中印刷电路板仅连接第四连接器的示意图。
图6为图1中印刷电路板仅连接第五连接器的示意图。
主要元件符号说明
印刷电路板 100
第一至第八耦合电容焊盘 21-28
第一连接器焊盘 10
第二至第五连接器焊盘 31-34
传输线 110、120、210-280
第一至第四共享焊盘 12、14、16、18
耦合电容 200
跨接电容 300
第一过孔 13
第二过孔 15
第一至第三转换电路 41-43
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
下面参照附图结合较佳实施方式对本发明作进一步详细描述:
请一并参考图1及图2,本发明具有高速差分信号布线结构的印刷电路板100的较佳实施方式包括一第一连接器焊盘10、第一至第八耦合电容焊盘21-28、第二至第五连接器焊盘31-34、传输线110、120、210、220、230、240、250、260、270及280、第一至第四共享焊盘12、14、16、18及第一至第三电压转换电路41-43。其中,该第二及第三连接器焊盘31及32、该传输线210、220、230及240、第一至第四耦合电容焊盘21-24、该第一及第二共享焊盘12、14及该第一电压转换电路41均设于该印刷电路板的上层,该第四及第五连接器焊盘33及34、该传输线250、260、270及280、第五至第八耦合电容焊盘25-28、该第三及第四共享焊盘16、18及第二及第三转换电路42、43均设于该印刷电路板的下层,该传输线110及120设在该上层与下层之间的某一层上。该第一共享焊盘12与该第三共享焊盘16通过一第一过孔(一般可应用盲孔、埋孔、通孔制程进行设计)13相连,该第二共享焊盘14与该第四共享焊盘18通过一第二过孔15相连。
在本实施方式中,该第一及第二连接器焊盘10、31为PCIE连接器焊盘,用于安装PCIE连接器;第三至第五连接器焊盘32-34则分别为SAS连接器焊盘、SATA连接器焊盘及USB连接器焊盘,用以安装SAS连接器、SATA连接器及USB连接器。其中,PCIE连接器的工作电压是3.3V,SAS连接器、SATA连接器及USB连接器的工作电压均为5V。在本实施方式中,该第一至第三电压转换电路41-43为升压电路,在其他实施方式中,该第一至第三电压转换电路41-43可以根据设计需要为降压电路。
该第一连接器10设在上层或下层(图1未示出),该第一连接器10与该传输线110及120相连,该传输线110及120分别连接至该第一过孔13及第二过孔15。该两传输线210及220的一端分别与第二连接器焊盘31的两输入端相连,另一端分别与该第一及第二耦合电容焊盘21及22相连。该两传输线230及240的一端均经该第一电压转换电路41与第三连接器焊盘32相连,另一端分别与该第三及第四耦合电容焊盘23及24相连。该两传输线250及260的一端分别经该第二电压转换电路42与第四连接器焊盘33相连,另一端分别与该第五及第六耦合电容焊盘25及26相连。该两传输线270及280的一端分别经该第三电压转换电路43与第五连接器焊盘34相连,另一端分别与该第七及第八耦合电容焊盘27及28相连。
该第一共享焊盘12位于该第一及第三耦合电容焊盘21及23之间,该第二共享焊盘14位于该第二及第四耦合电容焊盘22及24之间,该第三共享焊盘16位于该第五及第七耦合电容焊盘25及27之间,该第四共享焊盘18位于该第六及第八耦合电容焊盘26及28之间。在其它实施方式中,该第一至第八耦合电容焊盘21-28、第一至第五连接器焊盘10、31-34在印刷电路板100上的位置也可根据实际需要进行相应设置。
请参考图2及3,当需在第二连接器焊盘31上安装一第二连接器(未示出),如PCIE连接器时,则将该第三至第八电感焊盘23-28空接,将两耦合电容200分别焊接在该第一耦合电容焊盘21与第一共享焊盘12之间及焊接在该第二耦合电容焊盘22与第二共享焊盘14之间,将一跨接电容300焊接在该第三及第四共享焊盘16及18之间。如此,该第一连接器焊盘10将接收到的电压信号通过传输线110及120、过孔13及15、第一及第二共享焊盘12及14、耦合电容200、该第一及第二耦合电容焊盘21及22及传输线210及220传输给第二连接器焊盘31上的第二连接器,如PCIE连接器。该跨接电容300的设置可有效改善信号过强的问题,避免产品发生可靠度问题,其它实施方式中,该跨接电容300也可根据实际需要选用跨接电阻或者直接省略该跨接电容300。
请参考图4,当需在第三连接器焊盘32上安装一第三连接器(未示出),如SAS连接器时,则将该第一及第二、第五至第八电感焊盘21、22、25-28空接,将两耦合电容200分别焊接在该第三耦合电容焊盘23与第一共享焊盘12之间及焊接在该第四耦合电容焊盘24与第二共享焊盘14之间,将一跨接电容300焊接在该第三及第四共享焊盘16及18之间。如此,该第一连接器焊盘10将接收到的电压通过传输线110及120、过孔13及15、第一及第二共享焊盘12及14、耦合电容200、该第三及第四耦合电容焊盘23及24及传输线230及240传输给第一电压转换电路41,该第一电压转换电路41将接收到3.3V的电压进行升压转换为5V电压后传输给第三连接器焊盘32上的第三连接器,如SAS连接器。
请参考图5,当需在第四连接器焊盘33上安装一第四连接器(未示出),如SATA连接器时,则将该第一至第四、第七及第八电感焊盘21-24、27、28空接,将两耦合电容200分别焊接在该第五耦合电容焊盘25与第三共享焊盘16之间及焊接在该第六耦合电容焊盘26与第四共享焊盘18之间,将一跨接电容300焊接在该第一及第二共享焊盘12及14之间。如此,该第一连接器焊盘10,如PCIE连接器焊盘将接收到的电压通过传输线110及120、过孔13及15、第三及第四共享焊盘16及18、耦合电容200、该第五及第六耦合电容焊盘25及26及传输线250及260传输给该第二电压转换电路42,该第二电压转换电路42将接收到的3.3V电压升压转换为5V电压后传输给第四连接器焊盘33上的第四连接器,如SATA连接器。
请参考图6,当需在第五连接器焊盘34上安装一第五连接器(未示出),如USB连接器时,则将该第一至第六电感焊盘21-26空接,将两耦合电容200分别焊接在该第七耦合电容焊盘27与第三共享焊盘16之间及焊接在该第八耦合电容焊盘28与第四共享焊盘18之间,将一跨接电容300焊接在该第一及第二共享焊盘12及14之间。如此,该第一连接器焊盘10,如PCIE连接器焊盘将接收到的电压通过传输线110及120、过孔13及15、第三及第四共享焊盘16及18、耦合电容200该第七及第八耦合电容焊盘27及28及传输线270及280传输给该第三电压转换电路43,该第三电压转换电路43将接收到的3.3V电压升压转换为5V电压后传输给第五连接器焊盘34上的第五连接器,如USB连接器。
从上面的描述可以看出,只要第二至第五连接器焊盘31-34中的至少一个所接收的电压与第一连接器焊盘10所接收的电压不同,该耦合电容焊盘与每一不同于第一连接器焊盘10接收的电压的连接器之间连接一电压转换电路,该电压转换电路用于将该第一连接器焊盘10输出的电压进行转换后提供给对应的连接器。
藉此,只需提供该主板布线架构,即可弹性地支持不同的连接器并通过转换电路将接收到的电压转换后提供给不同类型的连接器,从而减少了印刷电路板布线的复杂度,而且还可根据需要通过连接跨接电容或跨接电阻提高信号可靠度。

Claims (5)

1.一种具有高速差分信号布线结构的印刷电路板,包括第一至第五连接器焊盘、第一至第八耦合电容焊盘、第一至第十传输线、第一至第四共享焊盘及至少一电压转换电路,该第一至第三连接器焊盘、第一至第四传输线、第一及第二共享焊盘均设于该印刷电路板的第一层,该第四及第五连接器焊盘、该第五至第八传输线、第三及第四共享焊盘均设于该印刷电路板的第二层,该第九及第十传输线设于该第一层与第二层之间的第三层,该第一共享焊盘与该第三共享焊盘通过一第一过孔相连,该第二共享焊盘与该第四共享焊盘通过一第二过孔相连,该第一连接器焊盘通过该第九及第十传输线分别连接至该第一及第二过孔,该第一及第二传输线的一端分别与该第二连接器焊盘相连,该第一及第二传输线的另一端分别与该第一及第二耦合电容焊盘相连,该第三及第四传输线的一端分别与该第三连接器焊盘相连,该第三及第四传输线的另一端分别与该第三及第四耦合电容焊盘相连,该第五及第六传输线的一端分别与该第四连接器焊盘相连,该第五及第六传输线的另一端分别与该第五及第六耦合电容焊盘相连,该第七及第八传输线的一端分别与该第五连接器焊盘相连,该第七及第八传输线的另一端分别与该第七及第八耦合电容焊盘相连,第二至第五连接器中的至少一个所接收的电压与第一连接器所接收的电压不同,该耦合电容焊盘与每一不同于第一连接器接收的电压的连接器之间连接一电压转换电路,该电压转换电路用于将该第一连接器输出的电压进行转换后提供给对应的连接器,该第一共享焊盘位于该第一及第三耦合电容焊盘之间,该第二共享焊盘位于该第二及第四耦合电容焊盘之间,该第三共享焊盘位于该第五及第七耦合电容焊盘之间,该第四共享焊盘位于该第六及第八耦合电容焊盘之间,该第一及第二耦合电容焊盘与该第一及第二共享焊盘之间及该第三及第四耦合电容焊盘与该第一及第二共享焊盘之间可选择性的焊接两耦合电容,该第五及第六耦合电容焊盘与该第三及第四共享焊盘之间及该第七及第八耦合电容焊盘与该第三及第四共享焊盘之间可选择性的焊接两耦合电容。
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:该第一及第二连接器焊盘用于安装PCIE连接器,第三至第五连接器焊盘分别用于安装SAS连接器、SATA连接器及USB连接器,该至少一转换电路包括连接在第三连接器焊盘与该第三及第四耦合电容之间的第一转换电路、连接在第四连接器焊盘与该第五及第六耦合电容之间的第二转换电路及连接在第五连接器焊盘与该第七及第八耦合电容之间的第三转换电路。
3.如权利要求2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:该第一至第三转换电路均为升压电路。
4.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:当该第一及第二共享焊盘上连接耦合电容时,该第三及第四共享焊盘之间焊接一跨接电容或一跨接电阻。
5.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:当该第三及第四共享焊盘上连接耦合电容时,该第一及第二共享焊盘之间焊接一跨接电容或一跨接电阻。
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Denomination of invention: Printed circuit board with high-speed differential signal wiring structure

Effective date of registration: 20211103

Granted publication date: 20170405

Pledgee: China Co. truction Bank Corp Jiaxing branch

Pledgor: CHENGYI ELECTRONICS (JIAXING) CO.,LTD.

Registration number: Y2021330002146

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
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Granted publication date: 20170405

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Pledgor: CHENGYI ELECTRONICS (JIAXING) CO.,LTD.

Registration number: Y2021330002146

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Denomination of invention: Printed circuit board with high-speed differential signal wiring structure

Granted publication date: 20170405

Pledgee: China Co. truction Bank Corp Jiaxing branch

Pledgor: CHENGYI ELECTRONICS (JIAXING) CO.,LTD.

Registration number: Y2024330000090