CN111142634A - 背板连接器布局方法、背板以及电子终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种背板连接器布局方法、背板以及电子终端，所述背板包括：一电路板；一第一连接器单元；所述第一连接器单元包括至少一组第一连接器模块，每一组所述第一连接器模块包括一正面连接器和一反面连接器；其中，所述正面连接器和所述反面连接器的引脚布置中奇数列的引脚布置相同，偶数列的引脚布置相同；所述正面连接器装设于所述电路板的正面，所述反面连接器装设于所述电路板的反面并相对于所述正面连接器错开一列引脚与所述正面连接器连接。本发明中，背板正反面信号直通，减少电路板上走线，从而降低信号走线所需电路板面积和层数，背板通风孔留出了最大的面积，加强了风流。

Description

背板连接器布局方法、背板以及电子终端

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，特别是涉及一种背板连接器布局方法、背板以及电子终端。

背景技术

对于目前市场上拥有双控制模块双背板的服务器，存储器以及工业计算机，连接两块背板的方式一般包括：

方法1：通过cable(线缆)连接，设计比较简单，但，所需cable数目太多时，成本高，系统布局凌乱，后期维护不方便。

方法2：通过桥接板连接，系统布局规整，无cable设计，后期易于维护，成本相对cable连接方式低。但，当背板上连接器数目太多时，会由于背板缺少足够通风孔，导致可行性下降。

用桥接电路板连接两背板的方式，多用于背板上所需连接器较少，接连器间可以完全错开的情况。当背板上连接器数目过多时，普遍采用cable连接的方式。

图1和图2介绍了一个典型的双控制模块双背板系统，其两个背板间通过桥接电路板连接。

其中，背板1用以连接控制模块1电路板，控制模块2电路板和桥接电路板，一共3块板，设计相对复杂。背板1的正反两面都需要放置很多的连接器，如图3和图4。

从图3和图4中可以看出，正反两面上的连接器会选择相互避让或完全错开，以避免连接器干涉。由于这种布局，背板1下半部分的大部分面积都被正反两面的连接器所占据。此外，由于还需要为来自两个控制模块的信号留出额外的走线空间，如图5所示，使得背板1下半部分通风孔11和通风孔12面积非常小。

当所需连接器较多时，背板1的这种布局可能带来以下问题：

1)在有限的服务器或存储器机箱空间内，有限的背板长度，根本无法完全让所有连接器都完全避开，从而使得该架构失去可行性。

2)即使正反面上的连接器相互错开了，但可能由于连接器数目太多，占据大部分得背板面积，导致背板上通风孔面积十分有限，从而无法满足整个系统的通风散热需求。

3)来自两个控制模块的信号走线需要占据一定的电路板面积。虽然，可以通过增加电路板层数的方式来尽量减少信号走线所需面积。但，增加电路板层数将大大增加电路板成本，从而导致系统成本上升。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种背板连接器布局方法、背板以及电子终端，用于解决现有技术中背板双面都配置连接器时布线占用面积大，通风面积小的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种背板，所述背板包括：一电路板；一第一连接器单元；所述第一连接器单元包括至少一组第一连接器模块，每一组所述第一连接器模块包括一正面连接器和一反面连接器；其中，所述正面连接器和所述反面连接器的引脚布置中奇数列的引脚布置相同，偶数列的引脚布置相同；所述正面连接器装设于所述电路板的正面，所述反面连接器装设于所述电路板的反面并相对于所述正面连接器错开一列引脚与所述正面连接器连接。

于本发明的一实施例中，所述正面连接器的首列空接，第二列至第N列依次与所述反面连接器的首列至N-1列对应连接，所述反面连接器的第N列空接；或者所述反面连接器的首列空接，第二列至第N列依次与所述正面连接器的首列至N-1列对应连接，所述正面连接器的第N列空接；N为正整数，N≥2。

于本发明的一实施例中，所述第一连接器单元配置于所述电路板的左上部区域、中上部区域、右上部区域、左下部区域、中下部区域、右下部区域中的任一区域。

于本发明的一实施例中，所述背板还包括：一第二连接器单元；所述第二连接器单元包括至少一组第二连接器模块；每一组所述第二连接器模块包括一正面连接器和一反面连接器，其中，所述第二连接器模块中的正面连接器装设于所述电路板的正面，所述反面连接器装设于所述电路板的反面并错开整个所述正面连接器。

于本发明的一实施例中，所述第一连接器单元配置于所述电路板的中上部或中下部；所述第二连接器单元的第二连接模块的正面连接器配置于所述电路板的中下部或中上部，反面连接器均匀配置于所述第一连接器单元中反面连接器的两侧。

于本发明的一实施例中，所述电路板还包括若干通风孔。

本发明的实施例还提供一种背板连接器布局方法，所述背板连接器布局方法包括：提供一电路板；提供一第一连接器单元；所述第一连接器单元包括至少一组第一连接器模块，每一组所述第一连接器模块包括一正面连接器和一反面连接器；其中，所述正面连接器和所述反面连接器的引脚布置中奇数列的引脚布置相同，偶数列的引脚布置相同；所述正面连接器装设于所述电路板的正面，所述反面连接器装设于所述电路板的反面并相对于所述正面连接器错开一列引脚与所述正面连接器连接。

于本发明的一实施例中，所述正面连接器的首列空接，第二列至第N列依次与所述反面连接器的首列至N-1列对应连接，所述反面连接器的第N列空接；或者所述反面连接器的首列空接，第二列至第N列依次与所述正面连接器的首列至N-1列对应连接，所述正面连接器的第N列空接；N为正整数，N≥2。

本发明的实施例还提供一种电子终端，所述电子终端包括如上所述的背板。

如上所述，本发明的一种背板连接器布局方法、背板以及电子终端，具有以下有益效果：

1、本发明中，背板正反面信号直通，减少电路板上走线，从而降低信号走线所需电路板面积和层数，节省成本。

2、本发明中，背板正反面信号直通，从而使高速信号线在背板上的长度最短，最大限度减少了电路板对高速信号线的信号衰减，提高了信号质量。

3、本发明中，较少的信号走线，正反两面连接器重合，为背板通风孔留出了最大的面积，加强了系统风流，改善了系统的散热。

4、本发明中，加大通风孔面积，可降低对系统风扇功率的需求，从而减少系统风扇的成本，进一步降低系统成本。

附图说明

图1显示为现有技术中双控制模块双背板系统的后视图。

图2显示为现有技术中双控制模块双背板系统的俯视图。

图3显示为现有技术中背板的正面视图。

图4显示为现有技术中背板的反面视图。

图5显示为现有技术中背板和连接器的布局及走线示意图。

图6显示为本发明中背板的电路板和连接器的布局示意图。

图7显示为本发明中连接器信号引脚定义示例图。

图8a显示为本发明中连接器信号引脚在背板正面视图。

图8b显示为本发明中连接器信号引脚在背板反面视图。

图9显示为本发明中连接器布局透视图。

图10显示为本发明中背板和连接器的布局及走线示意图。

元件标号说明

100 背板

110 电路板

120 第一连接器单元

121 正面连接器

122 反面连接器

130 第二连接器单元

131 正面连接器

132 反面连接器

141、142 通风孔

11、12 通风孔

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图6至图10。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明实施例的目的在于提供一种背板连接器布局方法、背板以及电子终端，用于解决现有技术中背板双面都配置连接器时布线占用面积大，通风面积小的问题。

以下将详细阐述本实施例的一种背板连接器布局方法、背板以及电子终端的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本实施例的一种背板连接器布局方法、背板以及电子终端。

如图6所示，本实施例提供一种背板100，所述背板100至少包括：一电路板110和一第一连接器单元120。

背板100的主要功能是“携带”电路板并将电源，信号等功能分配给每个子板，以便获得适当的电气连接和信号传输。

所述电路板110可采用现有技术中任一种结构的电路板110，本实施例对电路板110本身的具体结构不做进一步阐述。

于本实施例中，所述第一连接器单元120用于连接一控制模块(例如背景技术中提到的控制模块2)，所述第一连接器单元120包括至少一组第一连接器模块。

其中，所述第一连接器单元120包括的第一连接器模块数量根据所要连接的控制模块确定。例如，如图6中，所述第一连接器单元120包括4个第一连接器模块。各组所述第一连接器模块型号相同或至少一个不相同。

于本实施例中，每一组所述第一连接器模块包括一正面连接器121和一反面连接器122；正面连接器121和一反面连接器122包含至少两列引脚，正面连接器121和一反面连接器122可以为相同型号的连接器，引脚列数相同，正面连接器121和一反面连接器122的也可以为不同型号的连接器，引脚列数不同。

其中，所述正面连接器和所述反面连接器的引脚布置中奇数列的引脚布置相同，偶数列的引脚布置相同；所述正面连接器121装设于所述电路板110的正面，所述反面连接器122装设于所述电路板110的反面并相对于所述正面连接器121错开一列引脚与所述正面连接器121连接，使得背板100正反面信号直通，减少电路板上走线，从而降低信号走线所需电路板面积和层数，节省成本，使高速信号线在背板100上的长度最短，最大限度减少了电路板对高速信号线的信号衰减，提高了信号质量，也为背板100通风孔留出了最大的面积，加强了风流，改善了散热。

具体地，于本实施例中，所述正面连接器121的首列空接，第二列至第N列依次与所述反面连接器122的首列至N-1列对应连接，所述反面连接器122的第N列空接；或者所述反面连接器122的首列空接，第二列至第N列依次与所述正面连接器121的首列至N-1列对应连接，所述正面连接器121的第N列空接；N为正整数，N≥2。

于实施例中，所述第一连接器单元120配置于所述电路板110的左上部区域、中上部区域、右上部区域、左下部区域、中下部区域、右下部区域中的任一区域。

于本实施例中，所述背板100还包括：一第二连接器单元130。所述第二连接器单元130也用于连接一控制模块(例如背景技术中提到的控制模块1)，此时，所述背板100可同时连接两个控制模块。

于本实施例中，所述第二连接器单元130包括至少一组第二连接器模块；每一组所述第二连接器模块包括一正面连接器131和一反面连接器132，其中，所述第二连接器模块中的正面连接器131装设于所述电路板110的正面，所述反面连接器132装设于所述电路板110的反面并错开整个所述正面连接器131。

于本实施例中，所述第二连接器单元130包括的第二连接器模块数量为具体根据所要连接的控制模块确定。例如，如图6中，所述第二连接器单元130包括4个第二连接器模块。各组所述第二连接器模块型号相同或至少一个不相同。

于本实施例中，所述第一连接器单元120配置于所述电路板110的中上部或中下部；所述第二连接器单元130的第二连接模块的正面连接器131配置于所述电路板110的中下部或中上部，反面连接器132均匀配置于所述第一连接器单元120中反面连接器122的两侧。

于本实施例中，所述电路板110还包括若干通风孔，如10中所示的通风孔141和通风孔142。

以Molex Impact 3pair系列连接器为例对本实施例的背板100中电路板110和连接器的布局方式进行详细说明。

从图7的连接器引脚定义图可知：每一列共有9个引脚，其中，3对差分信号引脚(下图中的白点)和3个地引脚(下图中的黑点)。奇数列和偶数列的3对差分信号在水平方向刚好错了一个引脚位置。该类型连接器的所有地引脚在连接器本体内部都是直接互联的，只有3对差分信号引脚才是每个独立的。换言之，所有黑点都是地引脚且只能做地引脚用。白点引脚可以自定义。任何其他引脚与任意一个黑点连接，都视为对地短路，对电路设计存在巨大风险。

从左往右看，A1是第一列的第一个引脚。A10是最后一列或第10列的第一个引脚。当把同样的一组该类型连接器同时放置在电路板110的正反两面时，会发现，正反两面上的两个连接器(正面连接器121和反面连接器122)的A1和A10引脚是正好相反的。如图8a和图8b所示。

如本实施例的背板100结构所示，如果把正反面的连接器(正面连接器121和反面连接器122)错位一列背靠背放置，就能让每一列的3对差分信号引脚和3个地引脚完全匹配对接，从而避免短路风险的同时，也达到信号直通。

如图9所示，以10列的连接器为例，本实施例所提的“所述正面连接器121装设于所述电路板110的正面，所述反面连接器122装设于所述电路板110的反面并相对于所述正面连接器121错开一列引脚与所述正面连接器121连接”即“错位背靠背连接”的一种实现方式为：反面连接器A的第1列空接，用其第2列与正面连接器A的第10列对接，反面连接器A的第3列与正面连接器A的第9列对接，反面连接器A的第4列与正面连接器A的第8列对接，以此类推。直到反面连接器A的最后一列A10列与正面连接器A的第2列对接完成。最后，正面连接器A的第1列也将剩下空接。

以图3所示的双控制模块双背板100系统为例。使用本实施例的错位背靠背连接方式前，其电路板110布局如图5所示。来自两个控制模块的信号，占据了很大的走线面积，通风孔面积很少。为避免正反两面上的连接器干涉，正反两面的连接器完全错开放置，正反两面3组连接器占据了电路板110下部大部分的面积。

采用本实施例的背板100中电路板110和控制器的错位背靠背连接方式后，背板100布局如图10所示。只有第二连接器单元130(来自控制模块1的控制信号)需要在电路板110上走线，通过错位背靠背布局方式，第一连接器单元120(来自控制模块2的控制信号)的信号直通电路板110另一侧，电路板110下部分，正反两面上的连接器所在面积面积走线减少近1/3，走线所需面积大大减少，同时，增加了通风孔的面积。

本实施例还提供一种背板连接器布局方法，所述背板连接器布局方法包括：

提供一电路板110；

提供一第一连接器单元120；所述第一连接器单元120包括至少一组第一连接器模块，每一组所述第一连接器模块包括一正面连接器121和一反面连接器122；其中，所述正面连接器和所述反面连接器的引脚布置中奇数列的引脚布置相同，偶数列的引脚布置相同；所述正面连接器121装设于所述电路板110的正面，所述反面连接器122装设于所述电路板110的反面并相对于所述正面连接器121错开一列引脚与所述正面连接器121连接，使得电路板110正反面信号直通。

于实施例中，所述正面连接器121的首列空接，第二列至第N列依次与所述反面连接器122的首列至N-1列对应连接，所述反面连接器122的第N列空接；或者所述反面连接器122的首列空接，第二列至第N列依次与所述正面连接器121的首列至N-1列对应连接，所述正面连接器121的第N列空接；N为正整数，N≥2。

本实施例中背板连接器布局方法的原理与上述背板100中电路板110和连接器的布局原理相同，相同部分不再赘述。

本实施例还提供一种电子终端，所述电子终端包括如上所述的背板100。所述背板100应用于带有双电路板110以及两电路板110间用相应连接器接连的电子终端中，所述电子终端为服务器、存储器或工业计算机等。其中，所述背板100作为双控制模块双电路板系统的第一电路板，第一电路板连接第一控制模块和第二控制模块，并通过线缆方式连接第二电路板。

此外，为了突出本发明的创新部分，本实施例中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的技术特征引入，但这并不表明本实施例中不存在其它的结构和功能特征。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

综上所述，本发明中，背板正反面信号直通，减少电路板上走线，从而降低信号走线所需电路板面积和层数，节省成本；本发明中，背板正反面信号直通，从而使高速信号线在背板上的长度最短，最大限度减少了电路板对高速信号线的信号衰减，提高了信号质量。本发明中，较少的信号走线，正反两面连接器重合，为背板通风孔留出了最大的面积，加强了系统风流，改善了系统的散热；本发明中，加大通风孔面积，可降低对系统风扇功率的需求，从而减少系统风扇的成本，进一步降低系统成本。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种背板，其特征在于，所述背板包括：

一电路板；

一第一连接器单元；所述第一连接器单元包括至少一组第一连接器模块，每一组所述第一连接器模块包括一正面连接器和一反面连接器；其中，所述正面连接器和所述反面连接器的引脚布置中奇数列的引脚布置相同，偶数列的引脚布置相同；所述正面连接器装设于所述电路板的正面，所述反面连接器装设于所述电路板的反面并相对于所述正面连接器错开一列引脚与所述正面连接器连接。

2.根据权利要求1所述的背板，其特征在于：所述正面连接器的首列空接，第二列至第N列依次与所述反面连接器的首列至N-1列对应连接，所述反面连接器的第N列空接；或者所述反面连接器的首列空接，第二列至第N列依次与所述正面连接器的首列至N-1列对应连接，所述正面连接器的第N列空接；N为正整数，N≥2。

3.根据权利要求1所述的背板，其特征在于：所述第一连接器单元配置于所述电路板的左上部区域、中上部区域、右上部区域、左下部区域、中下部区域、右下部区域中的任一区域。

4.根据权利要求1所述的背板，其特征在于：所述背板还包括：

一第二连接器单元；所述第二连接器单元包括至少一组第二连接器模块；每一组所述第二连接器模块包括一正面连接器和一反面连接器，其中，所述第二连接器模块中的正面连接器装设于所述电路板的正面，所述反面连接器装设于所述电路板的反面并错开整个所述正面连接器。

5.根据权利要求4所述的背板，其特征在于：所述第一连接器单元配置于所述电路板的中上部或中下部；所述第二连接器单元的第二连接模块的正面连接器配置于所述电路板的中下部或中上部，反面连接器均匀配置于所述第一连接器单元中反面连接器的两侧。

6.根据权利要求1所述的背板，其特征在于：所述电路板还包括若干通风孔。

7.一种背板连接器布局方法，其特征在于：所述背板连接器布局方法包括：

提供一电路板；

提供一第一连接器单元；所述第一连接器单元包括至少一组第一连接器模块，每一组所述第一连接器模块包括一正面连接器和一反面连接器；其中，所述正面连接器和所述反面连接器的引脚布置中奇数列的引脚布置相同，偶数列的引脚布置相同；所述正面连接器装设于所述电路板的正面，所述反面连接器装设于所述电路板的反面并相对于所述正面连接器错开一列引脚与所述正面连接器连接。

8.根据权利要求7所述的背板连接器布局方法，其特征在于：所述正面连接器的首列空接，第二列至第N列依次与所述反面连接器的首列至N-1列对应连接，所述反面连接器的第N列空接；或者所述反面连接器的首列空接，第二列至第N列依次与所述正面连接器的首列至N-1列对应连接，所述正面连接器的第N列空接；N为正整数，N≥2。

9.一种电子终端，其特征在于：所述电子终端包括如权利要求1至权利要求8任一权利要求所述的背板。

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