CN106855847A - 多插槽的插入式卡 - Google Patents

Abstract

本申请公开了多插槽的插入式卡。电子装置包括层压的多层电路基板，其包括第一刚性卡、第二刚性卡以及在第一刚性卡与第二刚性卡之间的柔性部分。第一组电端子和第二组电端子分别被放置在第一刚性卡和第二刚性卡上，并且被布置成与根据预定义总线标准进行配置的各自的总线连接器相配合。至少一个总线接口电路被配置成根据预定义总线标准通过总线进行通信，并且放置在第一刚性卡上。印刷导线从第一刚性卡通过基板的柔性部分连续地延伸到第二刚性卡，并且将在第一刚性卡上的至少一个总线接口电路连接到在第二刚性卡上的第二组电端子。

Description

多插槽的插入式卡

发明领域

本发明总体上涉及电子电路和系统，并且特别涉及在计算机中使用的电路板。

背景

很多计算机具有插入式总线架构，具有母板或其他的具有多个总线插槽的背板。每个插槽均容纳了单个印刷电路板(PCB)，具有板体上的总线控制器电路以通过总线发送和接收通信。近来，引入了具有到PCI Express总线的接口的处理器，其能够实现“PCIe插槽分岔”，意思是不同群的总线通道可以由不同的控制器单独操作。在这一点上，例如，美国专利申请公开2012/0260015描述了PCIe端口分岔卡，其包括PCIe接口和多个PCIe设备，每个均经由非切换的连接与接口独立地耦接。然而，在大多数系统中，每个插入式卡均限于单一的总线接口。

一些插入式卡能够连接至多个总线插槽。例如，美国专利5,572,688描述了计算机，其具有包括主总线互连插槽的主总线和包括副总线互连插槽的副总线。主总线卡具有用于与主总线互连插槽连接的主总线连接器区域。主总线卡包括处理电路，其电性连接至主总线连接器区域以处理来自主总线的主总线信号。此外，主总线卡具有电性连接至处理电路的桥接线缆连接器。副总线连接器可定位在副总线互连插槽之内。桥接线缆连接在桥接线缆连接器和副总线连接器之间，以将副总线信号从副总线连接器传输到处理电路。

作为另一个示例，美国专利5,740,378描述了通信系统，其具有过顶(over-the-top)带状线缆数据总线设置。带状线缆在单独的电路板和背板数据总线之间被分割并重新定向。每个带状线缆直接连接至背板或者连接至在电路板与背板之间耦接的内插板。

概述

以下描述的本发明实施例提供了用于计算和通信系统的改进的电路板。

因此，根据本发明的实施例，提供了电子装置，其包括层压的多层电路基板，该层压的多层电路基板包括第一刚性卡、第二刚性卡以及在第一刚性卡与第二刚性卡之间的柔性部分。第一组电端子和第二组电端子分别被放置在第一刚性卡和第二刚性卡上，并且被布置成与根据预定义总线标准进行配置的各自的总线连接器相配合。至少一个总线接口电路被配置成根据预定义总线标准通过总线进行通信，并且被放置在第一刚性卡上。印刷导线从第一刚性卡通过基板的柔性部分连续地延伸到第二刚性卡，将第一刚性卡上的至少一个总线接口电路连接到第二刚性卡上的第二组电端子。

在一些实施例中，第一组电端子和第二组电端子被配置作为边缘连接器，其插入各自的总线连接器。在一个实施例中，基板和边缘连接器被配置使得边缘连接器插入在背板上的一对相邻的总线插槽中的各自的总线连接器。

在公开的实施例中，在第二刚性卡上没有有源电子部件。

在一些实施例中，各自的总线连接器根据PCI Express标准来配置。

通常，至少一个总线接口电路包括第一总线接口电路和第二总线接口电路，其被放置在第一刚性卡上并且分别连接于第一组电端子和第二组电端子。

另外地或者可选地，各个总线连接器包括放置在第一总线和第二总线上的第一总线连接器和第二总线连接器，其分别连接于分别与第一中央处理单元和第二中央处理单元相关联的不同的第一总线和第二总线。

根据本发明的实施例，还提供了用于生产的方法，其包括形成层压的多层电路基板，该层压的多层电路基板包括第一刚性卡、第二刚性卡以及在第一刚性卡与第二刚性卡之间的柔性部分。第一组和第二组的电端子以限定为与根据预定义总线标准配置的各自的总线连接器相配合的布置分别沉积在第一刚性卡和第二刚性卡上。被配置成根据预定义总线标准通过总线进行通信的至少一个总线接口电路被安置在第一刚性卡上。导线被印刷在基板上，以便从第一刚性卡通过基板的柔性部分连续地延伸到第二刚性卡，并且将第一刚性卡上的至少一个总线接口电路连接到第二刚性卡上的第二组电端子。

本发明将从以下其实施例结合附图进行的详细描述中得到更完全地理解，其中：

附图简述

图1是根据本发明的实施例的具有双总线接口的插入式印刷电路板的示意性正面视图；以及

图2是根据本发明的实施例的插入总线中的图1的板体的示意性立体图。

实施例的详细描述

由于服务器和通信设备的设计变得越发密集，因此经常需要在相同的插入式卡上向诸如PCIe总线的系统总线提供多个接口。虽然如在以上的背景部分中提到的插槽分岔在一些情况中可以提供对于这个需求的解决方案，但是很多服务器和处理部件不支持这种分岔。

本文中描述的本发明的实施例通过提供具有双总线连接的印刷电路板来解决这个问题。这些板体基于层压的多层电路基板，其包括两个刚性卡和在它们之间的柔性部分。在刚性卡的每一个上，一组电端子被布置成与各自的、根据预定义的总线标准配置的总线连接器相配合，该总线连接器诸如PCIe。(通常而非必须地，电端子被配置作为在刚性卡的外边缘处的边缘连接器，边缘连接器插入各自的总线插槽连接器中。)印刷导线在两个刚性卡之间通过基板的柔性部分连续地延伸，并因此将在一个刚性卡上安装的总线接口电路直接连接到在另一刚性卡上的一组电端子。

以这种方式，总线控制器(或者两个总线控制器，每个均连接至各自组的电端子)连同板体上的所有其他功能部件均可被安装在刚性卡中的一个刚性卡之上。因此不需要在另一刚性卡上的有源电子部件，其唯一目的是进行第二物理总线连接。导线通过包括柔性部分的板体“连续地”延伸，在这个意义上它们被形成作为在基板的一个或多个层上的连续金属带，而不干涉线缆(诸如带状线缆)或连接器。结构的这种连续模式对于支持由PCIe和其他先进的总线架构的高数据速率要求的高信号频率是重要的。另一方面，印刷电路板的组合的刚性/柔性结构使其容易将两个刚性卡上的边缘连接器插入在背板(诸如服务器母板或有源或无源背板)上的一对相邻的总线插槽中的各自的总线连接器中。因此，板体对于相同总线具有两个接口，而不需要特别的分岔电路或特殊的机械布置。

图1是根据本发明的实施例的具有双总线接口的插入式印刷电路板20的示意性正面视图。板体20包括层压的多层电路基板，其包括两个刚性卡22和30以及在它们之间的柔性部分26。这种类型的板体包括诸如导线31的印刷金属层，其在刚性部分和柔性部分之间通过板体连续地延伸。可以由包括例如欣兴公司(台湾，桃园市)的多个供应商定制将刚性印刷电路技术和柔性印刷电路技术结合的板体。

卡22被配置作为对于诸如PCIe总线的总线的标准插入式卡，同时卡30被简化配置作为与卡22相比具有小得多的尺寸的边缘连接器。为了这个目的，卡22具有端子24，其被布置成与PCIe总线连接器(或者可选地，根据另一个总线标准所配置的一些其他连接器)相配合，并且卡30具有相似的端子28。在图示的实施例中，卡30不包含除了端子28之外的电子部件。然而，在可选实施例中(图中未示出)，卡30可以具有在其上安装的无源部件和/或有源部件。

功能性的电子部件32和34安装在卡22上。在一个实施例中，部件32包括高速分组交换机，而部件34包括存储控制器，该存储控制器连接于在板体20上的或脱离板体20的存储部件(未示出)。在这个实施例中，部件32连接于诸如SFP收发器插座的通信插座36，例如，通信插座36穿过卡22的边缘处的嵌板开通。可选地，部件32和34中的一个或多个可以包括微处理器、输入/输出(I/O)控制器、或在本领域已知的任何其他合适类型的部件。部件32和34可以包括硬连线的和/或可编程逻辑部件，诸如现场可编程门阵列(FPGA)。通常而非必须地，部件32和34也相互通信，如在图1中由虚线所指示的。虽然在图1中示出了部件32和34以及接口38和40，但是为了清楚的缘故，作为分离的功能性元件，在实践中，这些元件之中的两个或更多个可以在单一的集成电路芯片上实施。可选地，部件32和34之中的任意一个或两个可以包括多个芯片。

部件32和34通过例如PCIe总线的总线、经由各自的总线接口电路38和40进行通信，其中，该总线接口电路38和40安装在卡22上并且分别连接于端子24和28。接口电路38和40根据诸如PCIe标准的适当的预定义的总线标准运行。总线接口电路38通过卡22上自身的导线连接于端子24，同时总线接口电路40通过导线31连接于端子28，导线31通过柔性部分26连续地延伸。

图2是根据本发明的实施例的插入在背板50上的总线中的板体20的示意性的立体图。背板50通常包括例如如以上所提到的服务器母板或有源背板或无源背板，并且包括多个总线插槽，每个插槽具有对应的总线连接器52、54…。在图示的示例中，由在卡22和30上的端子24和28界定的边缘连接器分别插入在背板50上一对相邻的总线插槽中的总线连接器52和54中。板体20在不需要在两个总线连接器之间的线缆或连接器的情况下电性地起到单一的印刷电路板的作用，而柔性部分26使板体20在不需要特别的机械调整的情况下能够占据两个总线插槽。

两个总线插槽可以在例如连接至相同的中央处理单元(CPU)的相同的总线上；或者可选地，每个总线插槽均可以在不同的、各自的总线上，连接于不同的CPU或与不同的CPU相关联。如较早提到的，将板体20连接到多个总线插槽的可能性在不支持总线分岔的服务器中是特别有用的。

虽然图1和图2示出了板体20的特定的电气的和机械配置，但是对于本领域技术人员来说，使用混合的刚性和柔性板体以占据在给定总线上的多个插槽的其他配置是明显的，并且应被认为是在本发明的范围之内的。特别地，卡30和柔性部分26可以被配置使得卡30插入在卡22的任意一侧上的插槽之中。在另一实施例中(图中未示出)，板体可以包括在合适的刚性卡之间的多个柔性部分，以便占据三个或更多个总线插槽。

因此，将认识到的是，上述实施例是通过实例引用的，并且本发明并不限于上文已具体示出切描述的内容。相反，本发明的范围包括上文所描述的各种特征的组合和子组合以及本领域技术人员在阅读以上描述之后将想到的且未在现有技术中公开的其变型和修改。

Claims (14)

1.一种电子装置，包括：

层压的多层电路基板，包括第一刚性卡、第二刚性卡以及在所述第一刚性卡与所述第二刚性卡之间的柔性部分；

第一组电端子和第二组电端子，其分别放置在所述第一刚性卡和所述第二刚性卡上，并且被布置成与根据预定义总线标准配置的各自的总线连接器相配合；

至少一个总线接口电路，其被配置成根据所述预定义总线标准在总线上进行通信并且被放置在所述第一刚性卡上；以及

印刷导线，其从所述第一刚性卡通过所述基板的所述柔性部分连续地延伸到所述第二刚性卡，并且将在所述第一刚性卡上的所述至少一个总线接口电路连接到在所述第二刚性卡上的所述第二组电端子。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一组电端子和所述第二组电端子被配置为边缘连接器，所述边缘连接器插入所述各自的总线连接器。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述基板和边缘连接器被配置使得所述边缘连接器插入在背板上的一对相邻的总线插槽中的各自的总线连接器。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，在所述第二刚性卡上没有有源电子部件。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述各自的总线连接器是根据PCI Express标准进行配置的。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个总线接口电路包括第一总线接口电路和第二总线接口电路，所述第一总线接口电路和所述第二总线接口电路被放置在所述第一刚性卡上并且分别连接到所述第一组电端子和所述第二组电端子。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述各自的总线连接器包括被放置在第一总线和第二总线上的第一总线连接器和第二总线连接器，所述第一总线和第二总线分别与不同的第一中央处理单元和第二中央处理单元相关联。

8.一种用于生产的方法，包括：

形成层压的多层电路基板，所述层压的多层电路基板包括第一刚性卡、第二刚性卡以及在所述第一刚性卡与所述第二刚性卡之间的柔性部分；

将第一组电端子和第二组电端子以限定为与根据预定义总线标准配置的各自的总线连接器相配合的布置分别沉积在所述第一刚性卡和所述第二刚性卡上；

将被配置成根据所述预定义总线标准通过总线进行通信的至少一个总线接口电路安置在所述第一刚性卡上；

将导线印刷在所述基板上，以便从所述第一刚性卡通过所述基板的所述柔性部分连续地延伸到所述第二刚性卡，并且将所述第一刚性卡上的所述至少一个总线接口电路连接到所述第二刚性卡上的所述第二组电端子。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，沉积所述第一组电端子和所述第二组电端子包括将所述电端子合并到边缘连接器中，所述边缘连接器插入到所述各自的总线连接器中。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述基板和边缘连接器被配置使得所述边缘连接器插入在背板上的一对相邻的总线插槽中的各自的总线连接器中。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，在所述第二刚性卡上没有有源电子部件。

12.根据权利要求8所述的方法，其中，所述各自的总线连接器根据PCI Express标准来配置。

13.根据权利要求8所述的方法，其中，安置至少一个总线接口电路包括：将第一总线接口电路和第二总线接口电路安装在所述第一刚性卡上，并且将所述第一总线接口电路和第二总线接口电路分别连接到所述第一组电端子和所述第二组电端子。

14.根据权利要求8所述的方法，还包括将所述第一刚性卡和所述第二刚性卡分别插入放置在第一总线和第二总线上的第一总线连接器和第二总线连接器，所述第一总线和所述第二总线分别与不同的第一中央处理单元和第二中央处理单元相关联。