CN108432355B

CN108432355B - 凹穴式电路板

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Publication number: CN108432355B
Application number: CN201680070728.9A
Authority: CN
Inventors: 蒂莫西·丹尼尔·莱昂斯; 弗兰克·B·帕里什; 罗格·艾伦·辛希莫; 布赖恩·G·多诺万; 弗拉迪米尔·韦纳; 布兰登·E·克里杰; 布赖恩·C·瓦德尔
Original assignee: Teradyne Inc
Current assignee: Teradyne Inc
Priority date: 2015-12-10
Filing date: 2016-09-16
Publication date: 2022-06-03
Anticipated expiration: 2036-09-16
Also published as: JP2018538693A; KR20180083004A; WO2017099862A1; US9786977B2; KR102580492B1; TWI714659B; TW201722217A; US20170170537A1; JP7018015B2; CN108432355A

Abstract

一种实例电路板结构包括：基材；及通孔，所述通孔为导电的且通行穿过该基材以实现穿过该电路板结构的电气连接。相较于在该电路板结构的递送第二速度信号及电力的第二区域中，该基材在该电路板结构的递送第一速度信号的第一区域中较薄，且所述通孔的长度在该电路板结构的递送第一速度信号的第一区域中较短。所述第一速度信号具有比所述第二速度信号更短的上升时间。

Description

凹穴式电路板

技术领域

本说明书大体而言涉并具有在其中进行信号连接的凹穴的电路板。

背景技术

传导通孔使信号通行穿过印刷电路板(PCB)。信号可随着其通行穿过通孔而劣化。信号速度及通孔长度可影响信号劣化量。一般而言，信号劣化随信号速度及通孔长度增加而增加。

发明内容

一个实例电路板结构包括：基材；及通孔，所述通孔为导电的且通行穿过该基材以实现穿过该电路板结构的电气连接。相较于在该电路板结构的递送第二类型信号的第二区域中，该基材在该电路板结构的递送第一类型信号的第一区域中为较薄的。该实例电路板结构可单独或组合地包括下列特征中的一者或多者。

通孔的长度在该基材的第一区域中可为较短的。第一类型信号可包括第一速度信号，第二类型信号可包括第二速度信号及电力，且第一速度信号可具有比第二速度信号更短的上升时间。

该基材可包括一个或多个凹穴，该一个或多个凹穴位于该基材在第一区域中的较薄部分处。该基材可包括多个层，且该一个或多个凹穴可通过移除多个层中的至少一些来形成。该电路板结构可包括背板，该背板经设置成相邻于该基材在第一区域中的较薄部分，以加强该基材。

电路板结构可包括中介层(interposer)，该中介层相邻于基材且包括电气路径，电气路径连接至通孔以建立信号路径。中介层可包括接触件，接触件用于与外部装置配对。该中介层可包括结构，该结构提供自该电路板结构至总成的微顺应电气路径，该微顺应电气路径将第一速度信号载运至接收器、自该源载运第一速度信号。

电路板结构可包括一个或多个对准销，该一个或多个对准销穿过基材以便与至电路板结构的一个或多个连接器对准。

第一速度信号可具有符合或超过每秒160亿位(16千兆位，16gigabits-per-second)的速度，且第二速度信号可具有小于每秒160亿位的速度；或第一速度信号可具有符合或超过16吉赫(gigahertz)的速度，且第二速度信号可具有小于16吉赫的速度。第一速度信号可具有符合或超过每秒320亿位的速度，且第二速度信号可具有小于每秒320亿位的速度；或第一速度信号可具有符合或超过32吉赫的速度，且第二速度信号可具有小于32吉赫的速度。第一速度信号可具有符合或超过每秒640亿位的速度，且第二速度信号可具有小于每秒640亿位的速度；或第一速度信号可具有符合或超过64吉赫的速度，且第二速度信号可具有小于64吉赫的速度。

该基材在第一区域中的较薄部分可具有厚度，该厚度为该基材在第二区域中的较厚部分的20％或更小。该基材在第一区域中的较薄部分可具有厚度，该厚度为该基材在第二区域中的较厚部分的30％或更小。该基材在第一区域中的较薄部分可具有厚度，该厚度为该基材在第二区域中的较厚部分的40％或更小。

电路板结构可包括塔部，该塔部与另一电路板中的互补凹穴配对。

用于受测试装置与测试设备之间的连接的一个实例装置接口板(DIB)包括电路板结构，该电路板结构包括下列特征：基材；及通孔，其是导电的且通行穿过该基材以实现穿过电路板结构的电气连接。相较于在该电路板结构的递送第二类型信号的第二区域中，该基材在该电路板结构的递送第一类型信号的第一区域中为较薄的。

在电路板结构中，第一类型信号可包括射频(RF)信号，且第二类型信号可包括非RF信号。该基材的第一区域可包括区域，该区域包括具有金属的第一介电质，微波组件可安装于该金属上，其中第一介电质相邻于微波介电层。

在电路板结构中，该基材的第二区域可包括区域，该区域包括介电层的堆栈，介电层不包括微波介电质。通孔可具有直径，该直径为基于该基材的第一区域的厚度。该基材的第一区域中的通孔可具有小于该基材的第二区域中的通孔的直径的直径。

一个实例装置接口板(DIB)包括：基材，其具有第一厚度的第一区域及第二厚度的第二区域，其中第二厚度大于第一厚度；及通孔，其为导电的且通行穿过第一区域以实现通孔与受测试装置之间的电气连接，其中通行穿过第一区域的通孔经保留以用于传输具有至少最小速度的信号。该实例DIB可单独或结合地包括下列特征中的一者或多者。

该DIB可包括穿过第二区域的通孔，通孔经保留以用于传输未符合该最小速度的信号。该DIB可包括背板，该背板经设置成相邻于第一区域以加强该基材。该DIB可包括一个或多个对准销，该一个或多个对准销穿过该基材以便与可连接至该DIB的一个或多个连接器对准。

最小速度可为每秒160亿位、每秒320亿位、或每秒640亿位；或最小速度可为16吉赫、32吉赫、或64吉赫。该基材的第一区域可具有厚度，该厚度为该基材的第二区域的20％或更小。

可结合包括发明内容这一段在内的本说明书中所描述的任两个或多个特征，以形成在本文中未具体描述的实施方案。

本文所描述的测试系统及测试，或其部分可实施为计算机程序产品/由计算机程序产品控制，该计算机程序产品包括指令，指令储存于一个或多个非暂时性机器可读取储存媒体上，且可在一个或多个处理装置上执行以控制(例如，协调)本文所描述的操作。本文所描述的电路板结构可为任何适当设备或电子系统的部分，且不限于测试。

在附图与下文描述中提出一个或多个实作的细节。经由描述及说明书附图，且经由权利要求书，可明白其他特征及优点。

附图说明

图1是实例电路板结构的一部分的剖面图。

图2是电路板结构的一部分的特写图。

图3是安装有Midstrip总成的弹簧负载结构的截面图。

图4是具有安设于其上的中介层的Midstrip总成的透视剖面图。

图5是其上安设有装置接口板的机电接口的透视图。

图6是装置接口板的透视俯视图。

图7A及图7B包括电路板的部分的正视图及侧视图。

图8是自动测试设备的方块图。

图9是不具有凹穴的电路板结构的侧视图。

图10是电路板结构上的实例通孔及迹线的俯视图。

图11是实例雷射钻孔的通孔的侧视图。

图12及图13是具有凹穴的实例电路板结构的侧视图。

不同说明书附图中类似的参考数字指示类似的组件。

具体实施方式

本文所描述的是电路板的实例，电路板具有凹穴或空腔，以实施对至电路板内部的通孔的电气连接。通过将凹穴并入电路板中，可通过在电路板的凹穴所在的部分中连立连接来减少电路内的通孔的总长度。因此，可减少由信号通行穿过通孔所引起的信号劣化，从而得到改善的信号完整性。此效果对于较高速度信号(第一类型信号的实例)更明显，高速度信号劣化可多于沿着通孔的长度的较低速度信号(第二类型信号的实例)。在自动测试设备的情境中采用本文所描述的电路板的实例，然而，电路板不限于在测试中使用，且可用于任何适当情境中。

图1展示电路板结构10的实例，电路板结构10包括具有凹穴12的印刷电路板(PCB)11，凹穴12经构造以减小信号在穿过PCB的通孔上行进的长度。PCB 11可由诸如塑料树脂或其他适当非传导材料的基材构成，且包括传导迹线或通孔，信号经由传导迹线或通孔在PCB11的一侧13与PCB 11的另一侧14之间通行。通孔可通过在PCB中钻孔并利用铜或其他适当导体回填孔来形成。铜层或其他导体层可并入PCB 11中以形成跨PCB的长向电气连接。例如，图2(其是包括图1的区域15的特写图)展示通孔17及18，以及包括在PCB 11中的长向电气连接。在此实例中，通孔17及18经由电气连接20互连。在此实例中，通孔21及22经由电气连接23互连。虽然此处未展示，但在一些实施方案中，通孔可通行穿过PCB的整个厚度，从而消除对长向电气连接的需要。

返回参考图1，凹穴12可能是构造PCB 11后形成的切口，或凹穴12可在构造PCB 11期间形成。凹穴12可具有任何适当深度24。在一些实施方案中，PCB 11的总厚度25在凹穴处失去约80％，留下PCB的总厚度的约20％，其中总厚度25指代凹穴的深度24加上电路板保留在凹穴部位处的厚度26。然而，在一些实施方案中，不同量的PCB可在凹穴处失去，包括但不限于下列各项。例如，在一些实施方案中，PCB的总厚度在凹穴处约失去95％，PCB的总厚度在凹穴处约失去90％，PCB的总厚度在凹穴处约失去85％，PCB的总厚度在凹穴处约失去75％，PCB的总厚度在凹穴处约失去70％，PCB的总厚度在凹穴处约失去65％，PCB的总厚度在凹穴处约失去60％，PCB的总厚度在凹穴处约失去55％，PCB的总厚度在凹穴处约失去50％，PCB的总厚度在凹穴处约失去45％，PCB的总厚度在凹穴处约失去40％，PCB的总厚度在凹穴处约失去35％，PCB的总厚度在凹穴处约失去30％，PCB的总厚度在凹穴处约失去25％，等等。在特定实例中，PCB为.25吋厚，且其总厚度的80％在凹穴处失去。然而，电路板失分比不限于任何特定值，包括本文所列出的彼等。

因为PCB的部分在凹穴处失去，所以PCB较薄，且通孔的长度在凹穴中比在PCB的其他部分中更短。在一些实施方案中，通孔长度的减少与PCB基材的厚度的减少成比例。例如，如果基材厚度减少80％，则通孔长度对应减少80％；如果基材厚度减少95％，则通孔长度对应减少95％；如果基材厚度减少90％，则通孔长度对应减少90％；如果基材厚度减少85％，则通孔长度对应减少85％；如果基材厚度减少75％，则通孔长度对应减少75％；如果基材厚度减少70％，则通孔长度对应减少70％；如果基材厚度减少65％，则通孔长度对应减少65％；如果基材厚度减少60％，则通孔长度对应减少60％；如果基材厚度减少55％，则通孔长度对应减少55％；如果基材厚度减少50％，则通孔长度对应减少50％；如果基材厚度减少45％，则通孔长度对应减少45％；如果基材厚度减少40％，则通孔长度对应减少40％；如果基材厚度减少35％，则通孔长度对应减少35％；如果基材厚度减少30％，则通孔长度对应减少30％；如果基材厚度减少25％，则通孔长度对应减少25％；以此类推。在一些实施方案中，成比例减少不是直接的(例如，1:1)，而是基材长度的减少可导致分率的通孔长度的减少或通孔长度的一些其他适当减少。

在一些实施方案中，凹穴位于PCB传递较高速度信号(例如，具有至少预定义最小速度的信号)的部分中，且不位于PCB传递较低速度信号的部分中。在此情境中，术语高或较高及低或较低为相对的，不具有任何特定数值含义。一般而言，较高速度信号具有比较低速度信号的上升时间更短的上升时间。对于数字信号而言，在一些实施方案中，较高速度信号具有符合或超过每秒80亿位(Gb/s)的速度，且较低速度信号具有小于8Gb/s的速度；在一些实施方案中，较高速度信号具有符合或超过10Gb/s的速度，且较低速度信号具有小于10Gb/s的速度；在一些实施方案中，较高速度信号具有符合或超过16Gb/s的速度，且较低速度信号具有小于16Gb/s的速度；在一些实施方案中，较高速度信号具有符合或超过32Gb/s的速度，且较低速度信号具有小于32Gb/s的速度；在一些实施方案中，较高速度信号具有符合或超过64Gb/s的速度，且较低速度信号具有小于64Gb/s的速度；在一些实施方案中，较高速度信号具有符合或超过128Gb/s的速度，且较低速度信号具有小于126Gb/s的速度；在一些实施方案中，较高速度信号具有符合或超过256Gb/s的速度，且较低速度信号具有小于256Gb/s的速度；以此类推。对于模拟信号而言，在一些实施方案中，较高速度信号具有符合或超过8吉赫(GHz)的速度，且较低速度信号具有小于8GHz的速度；在一些实施方案中，较高速度信号具有符合或超过10GHz的速度，且较低速度信号具有小于10GHz的速度；在一些实施方案中，较高速度信号具有符合或超过16GHz的速度，且较低速度信号具有小于16GHz的速度；在一些实施方案中，较高速度信号具有符合或超过32GHz的速度，且较低速度信号具有小于32GHz的速度；在一些实施方案中，较高速度信号具有符合或超过64GHz的速度，且较低速度信号具有小于64GHz的速度；在一些实施方案中，较高速度信号具有符合或超过128GHz的速度，且较低速度信号具有小于126GHz的速度；在一些实施方案中，较高速度信号具有符合或超过256GHz的速度，且较低速度信号具有小于256GHz的速度；以此类推。在一些实施方案中，较高速度信号和/或较低速度信号可具有不同于以上所列出的彼等的信号速度。

PCB的较厚部分27(例如，凹穴的外侧的彼等部分)传递较低速度信号。电力线及平面(未展示)也可穿过PCB的这些较厚部分绕线。电力线向连接至电路板结构10的装置或板提供电力。较低速度信号及电力信号可能比较高速度信号更不易信号劣化。因而，更不需要减少PCB的厚度以适应这些信号，且信号可穿越具有比用于较高速度信号的通孔更长的长度的导体。例如，图2展示传递较高速度信号的单一信号路径(来自凹穴)中的总通孔长度，及传递较低速度信号的单一信号路径(来自凹穴外侧)中的总通孔长度。在此实例中，各总通孔长度包括来自两个分开的通孔的贡献(例如，用于较高速度信号的17及18，及用于较低速度信号的21及22)。包括经由凹穴12连接的通孔的用于较高速度信号的总通孔长度，小于不包括经由凹穴12连接的通孔的用于较低速度信号的总通孔长度。

自结构观点来看，维持基材用于例如较低速度信号及电力信号的较厚部分可能是有利的，因为PCB的较薄部分28可更易损坏。为抵消由失去基材所产生的增加的易碎性，可将背板29放置成相邻于PCB 11的凹穴12的另一侧上的表面14且与的接触，以便在结构上加强PCB。必须采取适当措施来减少背板将电气干扰PCB的功能的机率。这些措施可包括在背板29上提供绝缘层，且反钻(部分移除)与PCB的部分互动的通孔(该PCB的部分为背板可接触的)，或可要求背板由不导电材料制成。即，因为基材(且因此PCB)在凹穴12的位置处较薄，所以PCB在彼区域中比在其较厚区域中更易碎。因此，在制作至PCB衬垫的电气连接(其继而连接至通孔，例如图2中的通孔17、18、21及22)时所施加的压力可使PCB在凹穴的位置处更易弯曲或破损。背板提供附加支撑，该附加支撑减少PCB将遭损坏或甚至破裂的机率。在一些实施方案中，背板29可由不锈钢制成，或由具有足够量值来承受建立电气连接所需的力的任何其他适当传导或非传导材料制成。在一些实施方案中，该力为约40磅(lbs)至50lbs；然而，在其他实施方案中，该力可为10lbs、15lbs、20lbs、25lbs、30lbs、35lbs、55lbs、60lbs、65lbs、70lbs，等等。这些值仅为实例，且用于承受任何适当力的背板可并入本文所描述的电路板结构中。

电路板结构10也可包括中介层30。中介层30包括电气及机械结构，电气及机械结构用于介接在PCB 11中的通孔与外部电气导管31之间。在此实例中，外部电气导管31(在此实例中，同轴电缆)载运来自诸如一个或多个仪表板和/或测试计算机的源的电气信号，以便使彼等信号通行穿过PCB 11到达连接至该PCB的受测试装置(DUT)。因此，在此实例中，中介层30经构造以容纳同轴电缆连接，以例如建立同轴电缆中的电气导管与PCB中的通孔之间的连接。在一些实施方案中，外部电气导管可能是除同轴电缆以外的一种导管类型，在此情况下，可不同地构型中介层。大致上而言，中介层可经构型来容纳任何适当类型的电气导管。在图1的实例中，中介层可包括弹簧或由相对可挠或有弹力的材料制成，以促进PCB中的各通孔与对应同轴电缆电气导管之间的电气连接。

在图1的实例中，Midstrip总成32向外部电气导管提供物理接口。在此实例中，Midstrip总成32包括结构33，同轴电缆的销通行穿过结构33以连接至中介层。结构可由

或任何其他适当材料制成。如图3中所示，Midstrip总成32或其上安装有Midstrip总成32的结构33为弹簧负载的，用于促进同轴电缆电气导管至中介层的连接。更详细地，图3展示螺钉34，螺钉34使用弹簧35将结构33紧固至测试器接口框架总成。结构33响应于由夹紧在中介层的顶部上的界面板所施加的力来沿箭头36的方向移动，致使弹簧35压缩，从而实现同轴电缆电气导管与中介层上的对应电气接触件(其连接至对应通孔)之间的接触。

如图1中所示，Midstrip总成32包括组件37，组件37为导电“套圈”，其建立同轴电缆的外屏蔽与Midstrip主体之间的电气路径。绝缘体包括结构33及组件33a，结构33是PTFE

绝缘体。组件33b还是绝缘体且围绕同轴电缆的中心导体，组件33b相对于外屏蔽对中心导体定中心。

Midstrip总成32至少部分地装配至凹穴12中，且还包括对准销38，以使Midstrip及中介层与电路板结构对准，如本文所描述。

在一些实施方案中，Midstrip总成被构造成一个或多个塔部，塔部与另一PCB中的互补空腔或凹穴配对。图4展示型的实例实施方案。在此实例中，塔部40经剖开以显露导管(同轴电缆)31、Midstrip总成32、中介层30及对准销38。在一些实施方案中，如同图4的实施方案中的情况，不包括背板(例如，背板为可选的)。中介层30的顶部处的接触件包括中心导体40，中心导体40是用于外部导管的信号接触件，及接地/回路接触环41，其用于至接地线或回路线的连接。

图5展示一种实例装置，在此实例中该示例性装置是用于测试头的间距板总成45，间距板总成45包括本文所描述的类型的塔式电路板结构39(塔式电路板结构39中的所有者可具有相同结构，但仅标记其中两者)。还展示对准销38，虽然仅标记两个。各塔部被构造成与另一电路板中的互补凹穴配对，其中对准销38实现塔部与电路板之间的对准，且因此促进连接。图6为印刷电路板，该印刷电路板包括与图5的塔部39互补的空腔或凹穴。因此，塔部39装配于印刷电路板42中的凹穴43内，其中对准销装配至对应孔44中。在塔部上的接触件与装置上的对应接触件之间建立电气连接。

在图7A及图7B的实例中，电路板61是电路板62的1/5厚。DIB是0.25”厚。考虑到PCB加工的限制，板钻头的纵横比(例如与所钻板的厚度相关的钻头直径)大致是10:1。换句话讲，可穿过0.25”厚的板可靠地钻出的最小孔的直径大致是0.025”。因为在一些实例中，本文所描述的凹穴式PCB允许的经钻孔板厚度是1/5，使得使用熟知技术为可能的，于是可用来钻通孔的钻头直径还减少相同比或一些其他适当量。

如果所使用钻头较小，则不但可减小钻头大小，而且可显着增加回路路径(通称“接地”)的数目(如图7A中所示，其展示六个接地64对图7B中所示的两个接地65)。单对信号及回路通孔(图7B中所示)可为相对不良质量的传输线，而具有由六个回路围绕的单个信号的图7A中所示的群组通常不但将导致改善的串音屏蔽并且还将导致改善的阻抗控制。继而，经改善的阻抗控制通常将导致改善的信号保真(减少插入损耗)及减少回路损耗，其可显着地高于且超过由减少通孔长度所产生的简单改善。

由于板空间限制，复制图7A中所示的通孔图案于图7B的板上由于空间限制通常是不可能的。

虽然图5及图6的实例在测试情境中使用电路板结构10，但本文所描述的电路板结构不限于测试或说明书附图中所提供的实例，且可用于任何适当情境中。

由图5部分地表示的DIB可并入测试系统中。就此而言，为测试大量组件，制造商一般使用自动测试设备(ATE)(还称为“测试器”)。响应于测试程序集(TPS)中的指令，一些ATE自动产生待施加至受测试装置(DUT)的输入信号，且监控输出信号。ATE将比较输出信号与预期响应，以判定DUT是否缺损。ATE通常包括计算机系统及测试仪器或具有对应功能的单一装置。

参考图8，用于测试DUT 58的实例ATE 50包括测试器(或“测试仪器”)52。DUT 58可介接至DIB 60，DIB 60可具有本文所描述的类型的凹穴式PCB结构。

测试器52可包括多个通道。为控制测试器52，系统包括经由一个或多个电气连接56与测试器52介接的计算机系统54。在实例操作中，计算机系统54向测试器52发送命令以起始执行常用程序及功能，以便测试DUT 58。执行测试常用程序可起始产生测试信号并将测试信号传输至DUT 58，且自该DUT收集响应。可由系统50测试各种类型的DUT。在一些实施方案中，DUT可为RF、微波、或其他无线装置。在一些实施方案中，DUT可为任何适当半导体或其他装置，诸如集成电路(IC)芯片(例如，记忆芯片、微处理器、模拟数字转换器、数字模拟转换器等)或其他装置。

为提供测试信号并自DUT收集响应，52为连接至到DUT 58的内部电路系统的接口。例如，DUT可插入DIB 60中的插座中，该插座可使用本文所描述的类型的凹穴式PCB来实施，且该插座含有至DUT与测试器中的仪器模块之间的电气连接的接口。

下文描述凹穴式PCB的另一实例实施方案。在此方面，当将微波电路系统、逻辑及控制电路系统组合于单一PCB上时，尺寸及信号完整性要求可引起生产问题。使用凹穴式PCB可实现组合了微波组件及细间距数字集成电路(IC)的PCB的制造。使用凹穴式PCB也可改善其中使用极细间距(例如，0.4mm间距或更小)组件的微波信号性能。

图9展示熟知PCB 70，熟知PCB 70用于与传输射频(RF)信号(第一类型信号的实例)的微波组件及传输数字信号或其他非RF信号(第二类型信号的实例)的细间距数字IC一起使用。在图9的实例中，PCB70包括微波介电质的两个较厚层71、72及FR-4介电质的四个较薄层74。介电质大致上分为非RF(例如，FR-4、G-10等)介电质及RF或微波介电质(例如，PTFE、Rogers 4360等)，其中微波介电质通常具有较好电气性能且更昂贵。FR-4介电质为一种复合物，其通常由编织玻璃纤维布加上环氧树脂黏合剂制成。微波介电质是其中比FR-4更紧密地控制介电率及损耗的介电质，且为用来维持微波信号的信号完整性。FR-4层包括用于路由信号的电路迹线，及可将电路组件安装于其上的金属衬垫。

在图9中，所有组件可表面安装至层L1或L6(分别是电路板结构的顶部层及底部层)。在操作中，为了连接控制线及供电至安装在层L1上的微波电路系统，往往必须将信号自层L1路由至内部层L3或L4中，且然后“向上”回到层L1。为了获得更多空间(由于信号数量)、在受控阻抗迹线周围留下空间、控制信号隔离、促进信号交越(crossover)或为了任何其他适当原因，此可为必须的。

作为PCB生产制程的部分，通孔经钻孔及电镀。通孔可经钻孔穿过PCB、穿过一个或多个层、或到达指定深度。完全通行穿过层叠堆的通孔(例如，通孔A、B、E、F、H)对于成本及可制造性而言大致上为优选的。可使用掩埋通孔(例如，通孔C、D)及盲通孔(例如，通孔G)，但通孔通常比完全通行穿过层叠堆的通孔更复杂及昂贵。大致上而言，相较于一层上的控制、电力及其他信号，将给予相同的彼层上的RF信号路由优先权，因为和RF信号相比，控制、电力、及其他信号对迹线尺寸(宽度、厚度、长度)及间隔较不敏感。RF层导体尺寸、介电性质及类似者经选择以达成适当损耗、隔离、匹配、及特性阻抗性质。

在图9中所示的实例中，将层L1连接至L3及L4的通孔(通孔G及H)为高纵横比，意谓其相对于孔径具有大的长度或深度。如果层L1上的非微波(例如，控制)组件具有极细间距(例如，0.4mm间距球栅数组(BGA)或更小)，则L1上有多个不得触碰的相邻衬垫。另外，需要进一步间隔分离以自球栅数组的内衬垫在相邻衬垫之间绕线迹线。图10展示其中细间距BGA(微通孔)75相邻于迹线76及衬垫77的实例。图10还展示用于这些组件的实例尺寸；然而，组件及相关PCB不限于以这些尺寸使用，极细间距BGA也不限于0.4mm或更小。

由于前述原因，衬垫大小变得极小，使得小钻头直径成为必要以避免削弱衬垫及至基材的衬垫附接。因此，机械钻孔变得不实用，取而代的的是使用雷射钻来产生通孔。然而，雷射钻孔(微通孔)随其加深而变得较宽。图11中展示经由雷射钻孔而产生的加宽孔79的实例。因此，雷射钻不能钻至微波介电质的深度(例如，0.030吋)并同时维持用于层L1组件所需的细间距，因为深通孔将加宽层L1侧上的孔，从而减小衬垫的环形环宽度并劣化衬垫金属化的至介电质基材的附接。

另外，将微波信号自层L1载运至L6的通孔A在电气上是长的且通行穿过非微波介电层(图1中标记为FR-4)。这些两者引入性能劣化(损耗、失配)及附加的设计工作(例如，用于特性阻抗的设计)。

使用凹穴式PCB可解决与图9的PCB结构相关联的前述缺点。图12例示具有凹穴的PCB的实例实施方案，且图13示出具有架台(shelf)(其为一种凹穴)的PCB的第二实施方案。

在图12及图13的实施方案两者中，移除图9的顶部微波介电层71，从而使得将细间距IC 81直接安装至FR-4介电层叠堆80上(而不需要穿过微波介电质绕线)成为可能；然而，如下文所述，此非必要条件。在图12中，将IC 81安装至FR-4介电层叠堆80上。通过移除如果干(在此实例中，三个)FR-4介电层，留下暴露的FR-4介电层L4(相邻于剩下的微波介电质72)来在PCB中产生凹穴83。微波IC 85可安装于L4层上所含有的金属上，以使得RF信号通行穿过微波介电质72，而不通行穿过非必要的FR-4层。传递至安装于层L1上的细间距IC 81的信号及自细间距IC 81传递的信号大致上不需要通行穿过微波介电质，因此移除上微波介电层将不会影响彼等信号。

同样地，在图13中，将IC 81安装至FR-4介电层叠堆80上。通过移除如果干(在此实例中，三个)FR-4介电层，留下暴露的L4介电层(相邻于剩下的微波介电质72)来在PCB中产生凹穴(或架台)86。微波IC 85可安装于L4层上，以使得RF信号通行穿过微波介电质72。

将穿过通孔A(图9)的微波信号路径与穿过通孔J及J’(图12及图13)的微波信号路径相比，可看到电气长度已减小。此外，可减小因通行穿过附加的FR-4层而引入的间断性。另外，比较自细间距IC路由至微波IC的控制信号。在图9的实施方案中，信号使用通孔H或G自层L1横贯，其中使用另一通孔H或G将信号向上路由回到层L1。如较早前所论述，这些通孔无法在细间距IC的区域内实现。在图12及图13所示的实例实施方案中，信号使用通孔M自层L1行进至层L4，在此实例中，通孔M为在图9的配置中所使用的通孔路径的1/2长度的下，可容易地实现，且与细间距组件兼容。

如所述，在图12及图13的实施方案中已移除顶部微波介电层。此并非必要条件，而是说明该构造已独立于与高密度信号、控制迹线及测试点一起使用的外层而不干扰层L4RF信号路由。

为产生图12及图13的这些结构，PCB层中的凹穴可通过在制造PCB期间对板进行贯穿深度或受控深度的绕线(routing)来产生。此举可利用机械碾磨、雷射、其组合、或任何其他适当技术来完成。

其他实施方案可包括但不限于，更多或更少层、更多或更少凹穴、对称及不对称迭层、和/或PCB的两侧上的凹穴。微波面积与总体面积相比可较小或较大。组件可安装于板的顶部、或底部、或两侧上，或安装于多个平台中。非微波介电质可为诸如

的挠性材料。凹穴可经电镀或不经电镀的。凹穴可经覆盖或敞开。可使用具有任何适当通孔直径的凹穴式PCB。

虽然本说明书描述与“测试”及“测试系统”相关的实例实施方案，但本文所描述的装置及方法可用于任何适当系统中，且不限于测试系统或本文所描述的实例测试系统。

可使用硬件或硬件及软件的组合来实施如本文所描述而执行的测试。例如，像本文所描述的测试系统的测试系统可包括位于各种点处的各种控制器和/或处理装置。中央计算机可协调各种控制器或处理装置中的操作。中央计算机、控制器及处理装置可执行各种软件常用程序来实现对测试及校准的控制及协调。

可至少部分地使用一个或多个计算机程序产品来控制测试，该一个或多个计算机程序产品为例如有形地体现于一个或多个信息载体(诸如一个或多个非暂时性机器可读取媒体)中的一个或多个计算机程序，该一个或多个计算机程序用于由一个或多个数据处理设备(例如，可编程处理器、计算机、多个计算机和/或可编程逻辑组件)执行或用于控制该一个或多个数据处理设备的操作。

如本文所使用的任何“电气连接(electrical connection)”可暗含直接物理连接或包括中介组件但仍然允许电信号(包括无线信号)在经连接的组件之间流动的连接。除非另外说明，否则无论用语“电气(electrical)”是否用来修改“连接(connection)”，本文所提及的涉及电路系统的任何“连接”是电气连接，并非一定是直接物理连接。

本文所述的不同实施方案的组件可相结合，以形成在上文未具体提出的其他实施例。在不负面影响其操作的情况下，组件可不列入本文所述的结构中。此外，各种分开的组件可结合至一个或多个个别组件中，以执行本文所述的功能。

如本文所使用的任何“电气连接(electrical connection)”可暗含直接物理连接或包括中介组件但仍然允许电信号在经连接的组件之间流动的连接。除非另外说明，否则无论用语“电气(electrical)”是否用来修改“连接(connection)”，本文所提及的涉及电路系统的任何“连接”是电气连接，并非一定是直接物理连接。

Claims

1.一种电路板结构，其包括：

基材；及

通孔，所述通孔为导电的且通行穿过所述基材，以实现穿过所述电路板结构的电气连接；

其中相较于在所述电路板结构的递送第二类型信号的第二区域中，该基材在所述电路板结构的递送第一类型信号的第一区域中较薄，

其中所述基材包括一个或多个凹穴，所述一个或多个凹穴位于所述基材在所述第一区域中的较薄部分处，并且

其中所述一个或多个凹穴具有的厚度为所述基材在所述第二区域中的较厚部分减去所述基材在所述第一区域中的较薄部分，

其中所述通孔包括：

用于所述第一类型信号的、在所述第一区域中的基材的较薄部分处的第一通孔和在所述第二区域中的基材的较厚部分的第二通孔；以及

用于所述第二类型信号的、在所述第二区域中的基材的较厚部分的第三通孔和第四通孔，

其中所述第一通孔和所述第二通孔的总通孔长度小于所述第三通孔和所述第四通孔的总通孔长度。

2.根据权利要求1所述的电路板结构，其中所述通孔的长度在所述基材的所述第一区域中较短；且

其中所述第一类型信号包括第一速度信号，所述第二类型信号包括第二速度信号及电力，且所述第一速度信号具有比所述第二速度信号更短的上升时间。

3.根据权利要求1所述的电路板结构，其中所述基材包括多个层。

4.根据权利要求3所述的电路板结构，其中所述一个或多个凹穴通过移除所述多个层中的至少一些来形成。

5.根据权利要求1所述的电路板结构，其进一步包括：

背板，所述背板设置成相邻于所述基材在所述第一区域中的所述较薄部分以加强所述基材。

6.根据权利要求2所述的电路板结构，其进一步包括：

中介层，所述中介层相邻于所述基材且包括电气路径，所述电气路径连接至所述通孔以建立信号路径，所述中介层包括接触件，所述接触件用于与外部装置配对，所述中介层包括结构，所述结构提供自所述电路板结构至总成的微顺应电气路径，所述微顺应电气路径将所述第一速度信号载运至接收器/自源载运所述第一速度信号。

7.根据权利要求1所述的电路板结构，其进一步包括：

一个或多个对准销，所述一个或多个对准销穿过所述基材以便与至所述电路板结构的一个或多个连接器对准。

8.根据权利要求2所述的电路板结构，其中所述第一速度信号具有符合或超过每秒16千兆位的速度，且所述第二速度信号具有小于每秒16千兆位的速度；或

其中所述第一速度信号具有符合或超过16吉赫的速度，且所述第二速度信号具有小于16吉赫的速度。

9.根据权利要求2所述的电路板结构，其中所述第一速度信号具有符合或超过每秒32千兆位的速度，且所述第二速度信号具有小于每秒32千兆位的速度；或

其中所述第一速度信号具有符合或超过32吉赫的速度，且所述第二速度信号具有小于32吉赫的速度。

10.根据权利要求2所述的电路板结构，其中所述第一速度信号具有符合或超过每秒64千兆位的速度，且所述第二速度信号具有小于每秒64千兆位的速度；或

其中所述第一速度信号具有符合或超过64吉赫的速度，且所述第二速度信号具有小于64吉赫的速度。

11.根据权利要求1所述的电路板结构，其中所述基材在所述第一区域中的所述较薄部分具有厚度，所述厚度为所述基材在所述第二区域中的所述较厚部分的20％或更小。

12.根据权利要求1所述的电路板结构，其中所述基材在所述第一区域中的所述较薄部分具有厚度，所述厚度为所述基材在所述第二区域中的所述较厚部分的30％或更小。

13.根据权利要求1所述的电路板结构，其中所述基材在所述第一区域中的所述较薄部分具有厚度，所述厚度是所述基材在所述第二区域中的所述较厚部分的40％或更小。

14.根据权利要求1所述的电路板结构，其进一步包括塔部，所述塔部与另一电路板中的互补凹穴配对。

15.一种装置接口板，所述装置接口板用于受测试装置与测试设备之间的连接，所述装置接口板包括根据权利要求1所述的电路板结构。

16.根据权利要求1所述的电路板结构，其中所述第一类型信号包括射频(RF)信号，且所述第二类型信号包括非RF信号。

17.根据权利要求1所述的电路板结构，其中所述基材的所述第一区域包括区域，所述区域包括具有金属的第一介电质，微波组件可安装于所述金属上，所述第一介电质相邻于微波介电层。

18.根据权利要求1所述的电路板结构，其中所述基材的所述第二区域包括区域，所述区域包括介电层的堆栈，所述介电层不包括微波介电质。

19.根据权利要求1所述的电路板结构，其中所述通孔具有直径，所述直径为基于所述基材的所述第一区域的厚度。

20.根据权利要求1所述的电路板结构，其中所述基材的所述第一区域中的所述通孔具有小于所述基材的所述第二区域中的通孔的直径的直径。

21.一种装置接口板，包括：

基材，所述基材具有第一厚度的第一区域及第二厚度的第二区域，所述第二厚度大于所述第一厚度；和

通孔，所述通孔为导电的且通行穿过所述第一区域,以实现所述通孔与受测试装置之间的电气连接，其中通行穿过所述第一区域的通孔经保留以用于传输具有至少最小速度的信号，

其中所述通孔包括：

用于第一类型信号的、在所述第一区域中的基材的较薄部分处的第一通孔和在所述第二区域中的基材的较厚部分的第二通孔；以及

用于第二类型信号的、在所述第二区域中的基材的较厚部分的第三通孔和第四通孔，

22.根据权利要求21所述的装置接口板，其中所述装置接口板包括穿过所述第二区域的通孔，所述通孔经保留以用于传输未符合所述最小速度的信号。

23.根据权利要求21所述的装置接口板，进一步包括：

背板，所述背板设置成相邻于所述第一区域以加强所述基材。

24.根据权利要求21所述的装置接口板，进一步包括：

一个或多个对准销，所述一个或多个对准销穿过所述基材以便与可连接至所述装置接口板的一个或多个连接器对准。

25.根据权利要求21所述的装置接口板，其中所述最小速度为每秒16千兆位、每秒32千兆位、或每秒64千兆位；或

其中所述最小速度为16吉赫、32吉赫、或64吉赫。

26.根据权利要求21的装置接口板，其中所述基材的所述第一区域具有厚度，所述厚度为所述基材的所述第二区域的20％或更小。