CN107072032B - 一种柔性印制电路板构造 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种柔性印制电路板的构造。公开了一种柔性印制电路板的构造,具备用于得到与其他电路基板的电连接的焊盘部;焊盘部具有:第1信号焊盘,其以与所述信号线连接的方式形成于所述第1导体层中;第2信号焊盘,形成于所述第2导体层中,与所述接地层电气地分离;一对第1接地焊盘,形成于所述第1导体层中,与所述信号线电气地分离,被配置为从左右夹着所述第1信号焊盘;一对第2接地焊盘,形成于所述第2导体层中,与所述接地层连接,被配置为从左右夹着第2信号焊盘。第1,第2信号焊盘比所述信号线更宽。与现有技术相比,本发明在保持柔性不变、不增加层数的情况下,能够实现柔性印制电路板的低反射连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种柔性印制电路板的构造。
背景技术
现有光收发模块中,高速信号的传送速率从几百Mbps提高到了几十Gbps。在光收发模块内部,印制电路板组件(Printed Circuit Board Assembly: PCBA)与光接收和发射器件之间需要以柔性印制电路板(Flexible Printed Circuit:FPC)来连接,用来调整整个光收发模块内部的组装公差。
这也就要求柔性印制电路板的信号设计需要能满足几十Gbps高速信号的带宽(S21)、反射(S11)的要求。柔性印制电路板通常具有柔性基材,并具有由信号线和接地层构成的微带线或带状线构造的传送线路。在光收发模块中,通常使用焊锡焊接的方式将柔性印制电路板和印制电路板组件连接起来。
在专利文献1(日本特开2007 -123742 号公报)中,将信号线下的接地回路部分挖去一块,来使得阻抗匹配,可以满足直至20 GHz为止的-20dB以下的低反射连接要求。在专利文献2(日本特开2010 -212617 号公报)中,为提高带宽(S21)、反射(S11)的性能,采用了降低电感的布线结构,可以满足直至25 GHz为止的-20dB以下的低反射连接要求。在专利文献3(日本特开2014 -082455 号公报)和专利文献4(中国专利201310445704.5)中,采用多层构造的柔性印制电路板,来实现直至40 GHz为止的-20dB以下的低反射连接要求。
但是专利文献3和4为了达到40GHz的反射性能,增加了柔性印制电路板的层数,这样会使得柔性印制电路板的柔性下降,弯折变困难,降低了柔性印制电路板调整组装公差的作用。在组装错位的时候,容易产生应力,造成焊盘撕裂,使得产品失效。
发明内容
本发明目的在于提供一种柔性印制电路板的构造,在保持柔性不变、不增加层数的情况下,能够实现柔性印制电路板的低反射连接。
为了达到上述目的,本发明采用的技术方案为:提出了一种柔性印制电路板构造,隔着电介质层层叠有第1、第2导体层,包括:焊盘部,用于得到与电路基板的电连接;以及线路部,形成有经由所述焊盘部与所述电路基板连接的传送线路,传送线路由所述第1导体层的信号线和所述第2导体层的接地层形成;所述焊盘部包括:一对相邻设置的第1信号焊盘,形成于第1导体层中,与所述信号线连接;以及一对相邻设置的第2信号焊盘,形成于第2导体层中,与所述接地层电气地分离;以及一对第1接地焊盘,形成于第1导体层中,与所述信号线电气地分离,两个第1接地焊盘被配置为从左右夹着所述第1信号焊盘;以及一对第2接地焊盘,形成于第2导体层中,与所述接地层连接,两个第2接地焊盘被配置为从左右夹着第2信号焊盘;其中,所述第1和第2信号焊盘通过过孔连接在一起;所述第1和第2接地焊盘通过过孔连接在一起。
所述第1及第2信号焊盘均宽于与其对应连接的信号线。
所述第1信号焊盘及与其对应的信号线之间设置有导体过渡变化区,导体过渡变化区内导体宽度的变化为:先变得比第1信号焊盘更宽,之后再变窄为与信号线的宽度相同;第2信号焊盘与所述接地层之间设置有电气分离间隙,导体过渡变化区位于电气分离间隙的正上方。
所述传送线路是具有2根信号线的差分线路。
与现有技术相比,本发明在保持柔性不变、不增加层数的情况下,能够实现柔性印制电路板的低反射连接,使得在高速信号中满足带宽(S21)、反射(S11)的性能要求,直至40GHz为止得到-20dB以下的低反射特性。
附图说明
图1是本发明柔性印制电路板的分解立体图;
图2是本发明柔性印制电路板的第一导体层的视图;
图3是本发明柔性印制电路板的第二导体层的视图;
图4是本发明柔性印制电路板的透视图;
图5是比较例的柔性印制电路板的透视图;
图6是本发明和比较例的反射特性曲线。
图中:1:第1信号焊盘;2:第1接地焊盘;3:导体过渡变化区;4:信号线;5:电介质层;6:接地焊盘过孔;7:信号焊盘过孔;8:第2接地焊盘;9:第2信号焊盘;10:接地层;11:信号焊盘与接地层电气分离的间隙;12:比较例的信号焊盘与信号线间的导体过渡变化区;101:本发明柔性印制电路板;102:比较例柔性印制电路板;201:第1导体层;202:第2导体层;301:焊盘部;302:线路部;a1:信号焊盘的宽度;b1:本发明信号焊盘与信号线间的导体过渡变化区的宽度;c1:信号线的宽度;a2:比较例信号焊盘的宽度;b2:比较例信号焊盘与信号线间的导体过渡变化区的宽度;c2:比较例信号线的宽度。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
实施例1:
如图1-4所示,本发明柔性印制电路板101是具有第1导体层201、第2导体层202以及电介质层5的结构。
本发明柔性印制电路板101具有与外部进行电气连接的焊盘部301、和传送信号的线路部302。线路部302是在第1导体层201的信号线4和第2导体层202的接地层10形成的微带线的差分线路。焊盘部301是由在第1导体层201的第1信号焊盘1、第1接地焊盘2、和在第2导体层202的第2信号焊盘9、第2接地焊盘8组成。第1信号焊盘1和第2信号焊盘9之间通过信号焊盘过孔7实现电气连接。第1接地焊盘2和第2接地焊盘8之间通过接地焊盘过孔6实现电气连接。
柔性印制电路板101在第1导体层201中的第1信号焊盘的宽度a1比信号线4的宽度c1大。第1信号焊盘的宽度a1通常是由多源协议(Multi Source Agreement, MSA)的规格设定的,通常在0.4mm左右,但也还能够设为与既存规格不同的宽度。信号线4的宽度c1是由满足特定阻抗微带线结构计算来的,通常在差分100欧姆阻抗的情况下,信号线4的宽度c1通常为0.1mm左右,但也还能够设为与既存计算不同的宽度。
实施例2:
本实施例中的柔性印制电路板构造与实施例1中的结构基本相同,不同之处在于:柔性印制电路板101在第1导体层201的焊盘部301和线路部302之间存在着导体过渡变化区3,导体过渡变化区3位于第1信号焊盘及与其对应的信号线之间,导体过渡变化区内导体宽度的变化为:先变得比第1信号焊盘更宽,之后再变窄为与信号线的宽度相同。在第2导体层202的焊盘部301和线路部302之间存在着信号焊盘与接地层电气分离的间隙11。
从图4柔性印制电路板的透视图中可以看到,导体过渡变化区3正好位于电气分离的间隙上方,用以进行补偿其阻抗特性。电气分离的间隙作用是将第2信号焊盘9与接地层10进行电气绝缘分离。这就导致导体过渡变化区3的下方没有接地层来提供信号回路,从而破坏微带线结构导致阻抗变大,成感性。为了保证阻抗匹配,需要在导体过渡变化区3进行补偿,增加容性,使得阻抗变小,来弥补微带线结构被破坏导致的阻抗变大。为了增加容性,需要增加导体过渡变化区3的面积,也就是增加本发明信号焊盘与信号线间的导体过渡变化区的宽度b1。这种情况下,第1导体层201的导体宽度变化为,导体过渡变化区的宽度b1大于信号焊盘的宽度a1,信号焊盘的宽度a1大于信号线4的宽度c1,即b1>a1>c1。通常在差分100欧姆阻抗的情况下,导体过渡变化区的宽度b1计算值为0.5mm左右,但也还能够设为与既存计算不同的宽度。
由图5比较例的柔性印制电路板的透视图中看出,在以往的柔性印制电路板中,比较例信号焊盘与信号线间的导体过渡变化区的宽度b2通常介于比较例信号焊盘的宽度a2和比较例信号线的宽度c2之间。即a2>b2>c2,呈现连续变化趋势。在这种情况下,比较例的信号焊盘与信号线间的导体过渡变化区12没有提供容性的补偿,造成阻抗不匹配。
由图6反射特性曲线可以看出,比较例在20GHz时就产生了-20dB的反射。相较比较例,本发明的柔性印制电路板构造得到了直至48GHz为止的反射系数(S11)为-20dB的低反射连接。
本发明提供的一种柔性印制电路板的构造 ,实现了在保持柔性不变、不增加层数的情况下,使得在高速信号中满足带宽(S21)、反射(S11)的性能要求,直至40GHz为止得到-20dB以下的低反射特性。
Claims (3)
1.一种柔性印制电路板构造,隔着电介质层层叠有第1、第2导体层,其特征在于,包括:
焊盘部,用于得到与电路基板的电连接;以及
线路部,形成有经由所述焊盘部与所述电路基板连接的传送线路,传送线路由所述第1导体层的信号线和所述第2导体层的接地层形成;
所述焊盘部包括:
一对相邻设置的第1信号焊盘,形成于第1导体层中,与所述信号线连接;以及
一对相邻设置的第2信号焊盘,形成于第2导体层中,与所述接地层电气地分离;以及
一对第1接地焊盘,形成于第1导体层中,与所述信号线电气地分离,两个第1接地焊盘被配置为从左右夹着所述第1信号焊盘;以及
一对第2接地焊盘,形成于第2导体层中,与所述接地层连接,两个第2接地焊盘被配置为从左右夹着第2信号焊盘;
其中,所述第1和第2信号焊盘通过过孔连接在一起;所述第1和第2接地焊盘通过过孔连接在一起;所述第1信号焊盘及与其对应的信号线之间设置有导体过渡变化区,导体过渡变化区内导体宽度的变化为:先变得比第1信号焊盘更宽,之后再变窄为与信号线的宽度相同;第2信号焊盘与所述接地层之间设置有电气分离间隙,导体过渡变化区位于电气分离间隙的正上方。
2.根据权利要求1所述的柔性印制电路板构造,其特征在于,所述第1及第2信号焊盘均宽于与其对应连接的信号线。
3.根据权利要求1或2所述的柔性印制电路板构造,其特征在于,所述传送线路是具有2根信号线的差分线路。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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