CN110753444A - 金手指卡及其与连接器的组合 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种金手指卡及其与连接器的组合，该金手指卡的设计是，其电路板边缘具有第一厚度，但电路板的本体部为增加厚度的，以适用应用复杂性。本体部中的增加厚度在走线之间提供较大的介电材料，因此减少损失。通过保持电路板手指的边缘在第一厚度，现存的连接器(诸如标准PCIe连接器)的使用可被保持。本发明的金手指卡作为视频与绘图卡、音频卡、网络配接卡、音频配接卡与电视配接卡，或其他特定的配接卡。

Description

金手指卡及其与连接器的组合
技术领域
本发明涉及一种金手指卡设计，其电路板(PCB)的本体部在厚度上是增加的，而未增加电路板手指的厚度。通过保持电路板手指的边缘的宽度，现存的连接器的使用可被保持。同时，电路板的本体部不被厚度限制，因此能容纳额外的电路板层，进而增加应用的复杂性。本发明的金手指卡能作为视频与绘图卡、网络配接卡、音频配接卡与电视配接卡，或其他特定的配接卡。
背景技术
金手指卡经常用在服务器/存储产品设计。然而，板厚是典型标准化的且是固定的(一般1.57mm)。然而，当应用复杂性增加时，关于金手指卡的信号走线的数量也会增加。因此，高层数电路板是有必要的。然而，固定板厚的限制会造成电路板层的介电材料厚度变薄，而造成较高的走线损失与减少的信号边际(Signal margin)。因此，金手指卡有允许增加层数的需求来保持连接器的兼容性、减少的走线损失与高的信号边际。
发明内容
一种阶梯型电路板具有两个以上不同的板厚。金手指卡边缘具有第一板厚(例如1.57mm[±0.15mm])以搭配现存的连接器。然而，除了边缘厚度的限制外，在其余板材并没有厚度限制。因此，在本发明一实施方式中，板材的本体可具有较大的厚度(例如大于1.57mm)。以这样的板材为例可具有约两倍第一板厚的本体厚度，或者约2.4mm(±0.24mm)，而边缘厚度保持在1.57mm(±0.15mm)。
有关阶梯型电路板的设计没有限制。因此，在本发明另一实施方式中，电路板能包含单侧阶梯。
在本发明又一实施方式中，电路板能包含双侧阶梯。
在本发明另一实施方式中，在具有2.4mm(±0.24mm)板厚的电路板中，用4mil内芯、16mil预浸材(Prepreg)的一般组成来建构16层金手指卡是可能的。与传统金手指卡相较，传统金手指卡具有3mil内芯、3mil预浸材的特定组成，其将造成较大的电路板走线损失与减少的信号边际。
附图说明
当结合附图阅读时，根据以下详细描述可以更好地理解本发明的各方面。这些附图仅绘示出示范的实施方式，不作为各种的实施方式与专利范围的限制。
图1为现有具有厚度1.57mm的金手指卡与标准连接器的结合示意图；
图2为图1的标准连接器结合本发明的金手指卡的示意图，其中板材的本体具有厚度2.4mm，而保持板材的边缘厚度1.57mm；
图3为2.4mm双侧阶梯状电路板的侧视图，其中用一般配置(4mil内芯、16mil预浸材(Prepreg))建构16层金手指卡是可能的；
图4为关于传统金手指卡的电路板走线损失与关于阶梯型金手指卡的走线损失的比较图表；
图5A为两侧金手指卡的示意图；
图5B为图5A的局部放大图，以呈现金手指的细节；
图5C为图5A的局部放大图，以呈现电路板的细节。
符号说明
10：金手指卡
12：连接器
14：本体
16：金手指部
20：金手指卡
24：本体部
26：金手指部
30：金手指卡
32：金手指卡
35：距离
36：距离
50：电路板
52：金手指边缘
54：本体部厚度
56：边缘
具体实施方式
本发明可参照所附的附图，附图中相同的号码代表相同或相似的元件。所附的附图未依尺度绘示仅作为本发明的示意。本发明的各态样将由以下示例性应用与图示予以说明。应了解到，为了能充分了解本发明，多种具体细节、关系与方法被提及。然而，本领域具有通常知识者能容易地理解本发明能不用一或多种的上述具体细节或用其他方法来实施。在其他实施例中，众所皆知的结构或操作并不详细呈现以避免混淆本发明。绘示的行为或事件的顺序并不用以限制本发明，例如某些行为可与其他行为或事件发生于不同的顺序及/或同时发生。此外，为了实施根据本发明的方法，并非所有绘示的行为或事件都是必要的。
图1为现有具有标称厚度1.57mm的金手指卡10与标准PCIe(高速串行计算机扩展总线)连接器12的结合示意图。金手指卡10的本体14具有1.57mm厚度，同此卡的金手指部16的1.57mm厚度。如前所述，这样的现有配置是有限制的，例如只有增加应用复杂性实施较薄的介电层。然而，如前所述，这样的配置是不受欢迎的。
有鉴于图1的配置的限制，图2的配置被呈现。图2绘示根据本发明的金手指卡20与标准PCIe连接器12的结合示意图，但金手指卡20具有两不同厚度区。如图2所示，金手指卡20能搭配相同的标准PCIe连接器12(图1中)。也就是说，金手指部26具有与现有金手指卡(诸如金手指卡10(在图1中))相同的厚度。然而，除了金手指部26外，金手指卡20具有本体部24，本体部24具有不同于金手指部26的厚度。如此一来，应用复杂性能增加而不需依据较薄的介电层。
在一特定实施例中，金手指部26能具有相同的标称厚度1.57mm，以适合插入标准连接器(诸如PCIe连接器12)，而金手指卡20的本体部24能比此卡的金手指部26厚。金手指卡20的本体部24的厚度一般不会限制。此外，这样的卡能配置如单阶梯状或双阶梯状卡。在某些配置中，已发现厚度2.4mm适合本体部24来容置增加的应用复杂性，而为了适合插入标准连接器12，金手指部26仍保持1.57mm的厚度限制。
图3为阶梯状金手指卡的侧视图与结构。它为22层，双侧阶梯状，具有在金手指侧移除的层1至4与层19至22。因此，图3绘示双阶梯状金手指卡，其中本体部具有大于金手指部的厚度。用2.4mm的板厚，以一般配置(4mil内芯、16mil预浸材(Prepreg))建构16层金手指卡是可能的。与传统金手指卡相较，传统金手指卡具有特定组成(3mil内芯、3mil预浸材)，其将造成较大的电路板走线损失与减少的信号边际。距离35具有约95.4mil的阻焊层(mask)至阻焊层的长度，且距离36具有约62.4mil的金手指至金手指的长度。
图4为根据本发明在频率范围0至20GHz的传统金手指卡30的走线损失与阶梯型金手指卡32的走线损失的比较图表。如图4所示，阶梯型金手指卡相较传统金手指卡的改善了走线损失。此外，如图4所示，这样的改善随频率增加而增加。因此，实施阶梯型设计会带来较大的设计边际与较高的可靠度。
金手指卡的锥形结构是起因于可插入PCIe连接器的机械特征样貌。所有金手指卡应具有锥形以适合插入标准PCIe连接器的尺寸。金手指直接连接板材的本体部中的走线。这些金手指通过导电通孔方式以直线通过卡以连接走线。它们将通过导电通孔通到板材的本体部中的任何层。然而，通过使板材的本体部较板材的手指部厚，将有更多介电材料在走线之间。走线之间的额外介电材料为本发明的板材的结构特征，其提供较低的损失。因在板材的本体侧中的板厚不会限制，我们能增加走线之间的介电材料总量，进而限制损失而不影响板材的手指部的尺寸，手指部仍适合插入标准PCIe连接器。图5A为包含两个以上不同形式板厚的阶梯型电路板50。此阶梯型电路板在金手指边缘52具有1.57mm的厚度，且具有较厚的本体部厚度54。
图5B为图5A的局部放大图，其包含金手指边缘52。由图可知，边缘56的一端包含金手指部26(图2中)，以约20°±5°的角度成锥形，用于从金手指卡20边缘的第一厚度1.4mm(±0.25mm)。若有需求，以上的锥形能设置在金手指部26的各侧，如图5B所示。
图5C为图5A的局部放大图，其绘示板材的本体部厚度54的厚度。单阶梯状电路板增加约0.415mm的电路板50的厚度。双阶梯状电路板会增加约0.830mm的厚度，使电路板50本体厚在总厚度中约2.4mm(±0.24mm)。
这里使用的术语仅仅是为了描述特定实施例的目的，而不是限制性的。如本文所使用的，除非内容清楚地指示，否则单数形式“一”、“一个”和“该”旨在包括多个的形式。此外，至于实施方式与申请专利范围中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“有”及相似词汇，都认定为开放式连接词。
除非另有定义，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。将进一步理解的是，诸如在通常使用的字典中定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术和本发明的上下文中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化的或过度正式的意义，除非本文中明确地这样定义。

Claims (10)

1.一种金手指卡，其特征在于，包含：
金手指卡边缘，具有第一厚度；以及
金手指卡本体部，具有大于该第一厚度的厚度。
2.如权利要求1所述的金手指卡，其中该金手指卡本体部为单侧阶梯状电路板。
3.如权利要求2所述的金手指卡，其中该单侧阶梯状电路板增加一厚度于该单侧阶梯状电路板的本体的一侧。
4.如权利要求1所述的金手指卡，其中该金手指卡本体部为双侧阶梯状电路板。
5.如权利要求4所述的金手指卡，其中该双侧阶梯状电路板增加一厚度于该双侧阶梯状电路板的本体的各侧。
6.如权利要求1所述的金手指卡，其中该金手指卡边缘呈锥形。
7.一种标准PCIe连接器与如权利要求1所述的金手指卡的组合。
8.一种金手指卡，其特征在于，包含：
金手指卡边缘，具有一第一厚度；以及
金手指卡本体部，具有大于该第一厚度约1.5倍的一厚度。
9.如权利要求8所述的金手指卡，其中该第一厚度约为1.57mm。
10.如权利要求8所述的金手指卡，其中该金手指卡本体部的该厚度约为2.4mm。
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