CN115473062A - 一种高速信号传输板卡及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速信号传输板卡及电子设备，涉及板卡设计领域，包括PCB板和线缆，PCB板的层数大于高速芯片上用于输出高速信号的输出引脚的个数，因此可以将线缆设置于PCB板的内层，线缆的一端与高速芯片的输出引脚连接，线缆的另一端通过PCB板上出线孔引出以便与其他高速信号传输板卡连接并进行高速信号的传输。可见，无需在高速信号传输板卡上设置高速连接器，降低了高速信号传输过程中的链路损耗，更好地保证了高速信号的完整性，且不额外占用板卡的布局空间，利于板卡的小型化。

Description

一种高速信号传输板卡及电子设备

技术领域

本发明涉及板卡设计领域，特别是涉及一种高速信号传输板卡及电子设备。

背景技术

随着电子产品的功能越来越强大，对电子产品中的板卡的信号传输速率的要求也越来越高。目前，为实现板卡间高速信号的传输通常会在板卡上焊接高速连接器，板卡上的高速芯片输出的高速信号经过板卡的内层与高速连接器的输入引脚连接，高速连接器的输出引脚连接线缆以便通过线缆与另一个板卡上的高速连接器连接，实现板卡间高速信号的传输。

但是，上述方式需要使用两个高速连接器，增加了高速信号在传输过程中的链路损耗，破坏了高速信号的完整性。现有技术中有时还会将板卡上的高速连接器的输出引脚上的线缆直接焊接到另一个板卡上以减少使用的高速连接器的数量，但是这种方式需要在线缆焊接处涂胶以固定线缆，占用板卡的布局空间，不利于板卡的小型化。

发明内容

本发明的目的是提供一种高速信号传输板卡及电子设备，无需在高速信号传输板卡上设置高速连接器，降低了高速信号传输过程中的链路损耗，更好地保证了高速信号的完整性，且不额外占用板卡的布局空间，更有利于板卡的小型化。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高速信号传输板卡，包括：

层数为N层的PCB板，所述PCB板上设置有出线孔，其中，N为大于高速芯片中用于输出高速信号的输出引脚的个数的正整数；

设置于所述PCB板的内层中的线缆，所述线缆的第一端与所述输出引脚连接，第二端通过所述出线孔引出。

优选的，在所述高速芯片中用于输出高速信号的输出引脚的个数大于2时，分别与各个所述输出引脚连接的线缆设置于所述PCB板的不同的内层中。

优选的，所述PCB板上的出线孔的深度大于位于所述线缆的走线路径上的过孔的深度。

优选的，所述PCB板上出线孔与所述PCB板中距离所述出线孔最近的过孔焊盘之间的距离大于预设距离。

优选的，所述PCB板上的出线孔的表面设置有阻焊剂。

优选的，所述线缆上还设置有形状为扁平状的线缆引脚；

所述PCB板中位于所述线缆的走线路径上的过孔上设置有导电片，用于焊接所述线缆引脚。

优选的，所述线缆引脚包括第一圆弧部以及与所述第一圆弧部连接的第一矩形部，所述线缆引脚上设置有通孔，所述通孔包括依次连接的第二圆弧部、第二矩形部和尖角部；

所述线缆引脚的材质为导电材质。

优选的，所述第二圆弧部的半径与所述过孔的半径相等，所述第一圆弧部的半径与所述过孔对应的焊盘的半径相等。

优选的，所述线缆引脚的材质为铜。

本申请还提供了一种电子设备，包括上述的高速信号传输板卡，还包括用于生成高速信号的高速芯片；

所述高速芯片上用于输出高速信号的输出引脚与所述高速信号传输板卡上的线缆的第一端连接。

本发明提供了一种高速信号传输板卡及电子设备，包括PCB板和线缆，PCB板的层数大于高速芯片上用于输出高速信号的输出引脚的个数，因此可以将线缆设置于PCB板的内层，线缆的一端与高速芯片的输出引脚连接，线缆的另一端通过PCB板上出线孔引出以便与其他高速信号传输板卡连接并进行高速信号的传输。可见，无需在高速信号传输板卡上设置高速连接器，降低了高速信号传输过程中的链路损耗，更好地保证了高速信号的完整性，且不额外占用板卡的布局空间，利于板卡的小型化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种高速信号传输板卡的结构示意图；

图2为本发明提供的另一种高速信号传输板卡的结构示意图；

图3为本申请提供的一种线缆引脚的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种高速信号传输板卡及电子设备，无需在高速信号传输板卡上设置高速连接器，降低了高速信号传输过程中的链路损耗，更好地保证了高速信号的完整性，且不额外占用板卡的布局空间，更有利于板卡的小型化。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有技术中在实现高速信号传输板卡之间的高速信号的传输时通常需要在高速信号传输板卡上按照高速连接器，高速信号传输板卡中用于输出高速信号的高速芯片的输出引脚通过PCB板的内层走线与高速连接器的引脚连接，然后高速连接器的输出引脚再连接线缆，然后将该线缆连接至另一个高速信号传输板卡中的高速连接器的输入引脚以实现两个高速信号传输板卡之间的高速信号的传输，但是在高速信号的传输过程中需要经过两个高速连接器，增加了链路损耗，破坏了高速信号的完整性。

现有技术中为减少使用的高速连接器的数量还会将其中一个高速信号传输板卡上的高速连接器的输出引脚上的线缆直接焊接到另一个高速信号传输板卡上以减少使用的高速连接器的数量，但是这种方式需要在线缆焊接处涂胶以固定线缆，占用板卡的布局空间，不利于板卡的小型化。

请参照图1，图1为本发明提供的一种高速信号传输板卡的结构示意图，该高速信号传输板卡包括：

层数为N层的PCB板1，PCB板1上设置有出线孔，其中，N为大于高速芯片中用于输出高速信号的输出引脚的个数的正整数；

设置于PCB板1的内层中的线缆2，线缆2的第一端与输出引脚连接，第二端通过出线孔引出。

本申请针对现有技术中高速信号传输有损耗以及PCB板1布局不合理的问题提供了一种高速信号传输板卡，高速信号传输板卡包括PCB板1和线缆2，其中，PCB板1的层数大于高速芯片中用于输出高速信号的输出引脚的个数，因此可以将线缆2通过PCB板1的内层走线，线缆2的一端从高速芯片的输出引脚扇出后直接通过PCB板1的内层走线，然后通过PCB上的出线孔引出以便连接到其他高速信号传输板卡，请参照图2，图2为本发明提供的另一种高速信号传输板卡的结构示意图，左侧为高速芯片中用于输出高速信号的输出引脚，与高速芯片的输出引脚连接的线缆2从PCB板1的内层走线最终通过图2中右侧的矩形也即出线孔引出。可见，本申请提供的高速信号传输板卡上无需设置高速连接器，从而降低了高速信号传输链路中的损耗，进而也无需在其他高速信号传输板卡上涂胶，优化了高速信号传输板卡的布局。

还需要说明的是，例如高速信号传输板卡A需要与高速信号传输板卡B传输高速信号，若对于高速信号传输的要求较高，则可以同时在高速信号传输板卡A以及高速信号传输板卡B上均采用本申请提供的高速信号传输板卡的设计方式；若对于高速信号传输的要求相对较低，则可以只在高速信号传输板卡A或高速信号传输板卡B上采用本申请提供的高速信号传输板卡的设计方式，本申请对比不作特别限定。

另外，本申请中的线缆2一般为高速线缆2，但若高速芯片输出的信号为低速信号则可以将线缆2进行相适应的替换，利用本申请提供的板卡同样可以减少低速信号传输链路中的损耗。线缆2的外层可以设置有绝缘层和护套等，以保证高速信号能够正常传输。

综上，本发明提供了一种高速信号传输板卡，包括PCB板1和线缆2，PCB板1的层数大于高速芯片上用于输出高速信号的输出引脚的个数，因此可以将线缆2设置于PCB板1的内层，线缆2的一端与高速芯片的输出引脚连接，线缆2的另一端通过PCB板1上出线孔引出以便与其他高速信号传输板卡连接并进行高速信号的传输。可见，无需在高速信号传输板卡上设置高速连接器，降低了高速信号传输过程中的链路损耗，更好地保证了高速信号的完整性，且不额外占用板卡的布局空间，利于板卡的小型化。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，在高速芯片中用于输出高速信号的输出引脚的个数大于2时，分别与各个输出引脚连接的线缆2设置于PCB板1的不同的内层中。

考虑到高速信号传输板卡上的高速芯片可能会输出多路高速信号，为确保高速信号的完整性以及避免高速信号相互串扰带来的高速信号失效等问题，在本实施例中当确定高速芯片中用于输出高速信号的输出引脚的个数大于2时，每个输出引脚各自连接一条线缆2，且各个线缆2均位于PCB板1的不同的内层中，由于本申请提供的PCB板1的层数大于高速芯片中用于输出高速信号的输出引脚的个数因此可以确保上述设计要求能够实现。

还需要说明的是，各个线缆2的第一端分别与高速芯片的各个输出引脚一一对应连接，各个线缆2的第二端分别通过PCB上不同的出线孔引出，从而可以进一步减小高速信号之间的串扰，保证高速信号传输的完整性和准确性。

综上，在本实施例中通过将传输不同的高速信号的线缆2设置于PCB板1的不同层中实现确保高速信号的完整性以及避免高速信号相互串扰带来的高速信号失效的目的。

作为一种优选的实施例，PCB板1上的出线孔的深度大于位于线缆2的走线路径上的过孔的深度。

考虑到在线缆2的第二端通过出线孔引出时，若出线孔的深度不合适可能会导致线缆2过分弯折，导致线缆2变形，进而可能会影响高速信号传输板卡传输高速信号的性能。因此，在本实施例中在设计高速信号传输板卡上的出线孔时保证出线孔的深度大于线缆2走线路径上经过的各个过孔的深度，从而使得线缆2通过出线孔引出时能够不发生过分的形变，保证线缆2的使用寿命，提高高速信号传输板卡的可靠性。

还需要说明的是，本实施例对出线孔的宽度不作特别限定，保证大于线缆2的宽度即可，例如出线孔宽度在2mm至3mm即可。

作为一种优选的实施例，PCB板1上出线孔与PCB板1中距离出线孔最近的过孔焊盘之间的距离大于预设距离。

考虑到线缆2在PCB板1的内层走线时会经过PCB板1上的一些过孔，过孔在PCB板1的表层通常设置有过孔焊盘，过孔焊盘为导电材质，为避免线缆2从出线孔出线后与过孔焊盘发生干扰以及高速信号板卡散热困难的问题，本实施例中在设计高速信号传输板卡的出线孔时充分考虑了对出线孔与过孔焊盘之间的距离的要求，出线孔与距离出线孔最近的过孔焊盘之间的距离要保证大于预设距离，因此在便于线缆2出线的同时能够确保线缆2不会受到干扰，并提升高速信号传输板卡的散热性能。

需要说明的是，本申请对出线孔以及距离出线孔最近的过孔焊盘之间的预设距离的具体数值不作特别限定，可根据实际使用需求进行设置，例如，出线孔与距离出线孔最近的过孔焊盘之间的距离为2mm。

综上，在本实施例中通过确保PCB板1上出线孔与PCB板1中距离出线孔最近的过孔焊盘之间的距离大于预设距离，实现确保线缆2不会受到干扰，并提升高速信号传输板卡的散热性能的目的。

作为一种优选的实施例，PCB板1上的出线孔的表面设置有阻焊剂。

在本实施例中，在PCB板1的切开处也即出线孔的表面上还设置有阻焊剂，从而避免焊料进入出线孔以及线缆2上，避免出现短路等意外情况。阻焊剂还能够防止高速信号传输板卡中的PCB板1被腐蚀、破坏或者氧化等，从而提高高速信号传输板卡的可靠性和使用寿命。

对于阻焊剂的具体材质本申请不作特别限定，例如可以为液态感光聚合物等。

作为一种优选的实施例，线缆2上还设置有形状为扁平状的线缆引脚；

PCB板1中位于线缆2的走线路径上的过孔上设置有导电片，用于焊接线缆引脚。

考虑到线缆2的第一端从高速芯片的输出引脚扇出后需要经过PCB板1的内层走线才能最终通过PCB板1上的出线孔引出，线缆2在PCB板1的内层的走线路径上可能会有一些过孔，为了使线缆2更加牢固，在线路上额外设置有线缆引脚，并且为了适应线缆2在PCB板1的内层走线的需求将线缆引脚设置为扁平状，线缆引脚的位置与线缆2走线路径上经过的过孔的位置一致以便将线缆引脚焊接在过孔处，使得线缆2更加牢固。

作为一种优选的实施例，线缆引脚包括第一圆弧部以及与第一圆弧部连接的第一矩形部，线缆引脚上设置有通孔，通孔包括依次连接的第二圆弧部、第二矩形部和尖角部；

线缆引脚的材质为导电材质。

在本实施例中提供了线缆引脚的具体结构，在保证线缆2更加牢固的同时还进一步减少了阻抗突变对线缆2造成的信号失真的影响。具体的，线缆引脚包括第一圆弧部以及与第一圆弧部连接的第一矩形部，并且为了减少阻抗突变对高速信号的影响在线缆引脚上设置有通孔，通孔包括依次连接的第二圆弧部、第二矩形部和尖角部。线缆引脚为导电材质，但是由于在线缆引脚上设置有通孔所以线缆引脚的通孔的部分不导电，通孔也即非导电区域沿着PCB板1的内层延伸从而减缓了阻抗突变对高速信号的完整性的影响。

请参照图3，图3为本申请提供的一种线缆引脚的结构示意图。线缆引脚中的通孔中的第二圆弧部为与过孔焊接的部分，线缆引脚中与第二圆弧部对应的是第一圆弧部，第一圆弧部的直径A在0.4mm至1mm之间，第一矩形部的长度B在2.4mm至4mm之间，通孔整体长度b在1mm至6mm之间，通孔中的尖角部的长度c在0.3mm至1.2mm之间，尖角部的尖角的角度α在30度至90度，并且线缆引脚和通孔均为上下对称的结构，通孔的面积占整个线缆引脚的面积的35％至55％之间，可在减缓阻抗突变的同时保证线缆引脚焊接的牢固和稳定性。

可见，本申请采用的高速信号传输板卡在传输高速信号的过程中减少了一个高速连接器，从而降低了链路损耗，减少了高速信号之间的串扰，提升了高速信号的完整性，同时还节省了高速连接器占用的空间，使得高速信号传输板卡上可以设置其他的器件，有利于高速信号传输板卡的小型化，也降低了高速信号传输板卡的成本。并且，在高速信号传输板卡上的线缆引脚采用本实施例中的特殊设计能够降低高速信号在经过过孔时的阻抗突变，减小了高速信号突变带来的不良影响，确保了链路的信号完整性。本申请提供的高速信号传输板卡的设计简单且容易实现，且可靠性比较高。

作为一种优选的实施例，第二圆弧部的半径与过孔的半径相等，第一圆弧部的半径与过孔对应的焊盘的半径相等。

请参照图3，图3为本申请提供的一种线缆引脚的结构示意图。在本实施例中，保证线缆引脚与过孔接触处的宽度与过孔的孔径一致，能够降低阻抗突变带来的信号不连续的问题，进一步优化高速信号传输板卡的可靠性和稳定性。

作为一种优选的实施例，线缆引脚的材质为铜。

在本实施例中线缆引脚的材质为铜，此外，PCB板1中位于线缆2的走线路径上的过孔上设置的导电片也可以选用铜，铜的应用比较广泛且成本比较低，能够降低高速信号传输板卡的成本。

本申请还提供了一种电子设备，包括上述的高速信号传输板卡，还包括用于生成高速信号的高速芯片；

高速芯片上用于输出高速信号的输出引脚与高速信号传输板卡上的线缆的第一端连接。

本发明提供了一种电子设备，包括高速信号传输板卡和高速芯片。其中，高速芯片用于输出高速信号，高速信号传输板卡包括PCB板和线缆，PCB板的层数大于高速芯片上用于输出高速信号的输出引脚的个数，因此可以将线缆设置于PCB板的内层，线缆的一端与高速芯片的输出引脚连接，线缆的另一端通过PCB板上出线孔引出以便与其他高速信号传输板卡连接并进行高速信号的传输。可见，无需在高速信号传输板卡上设置高速连接器，降低了高速信号传输过程中的链路损耗，更好地保证了高速信号的完整性，且不额外占用板卡的布局空间，利于板卡的小型化。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种高速信号传输板卡，其特征在于，包括：

层数为N层的PCB板，所述PCB板上设置有出线孔，其中，N为大于高速芯片中用于输出高速信号的输出引脚的个数的正整数；

设置于所述PCB板的内层中的线缆，所述线缆的第一端与所述输出引脚连接，第二端通过所述出线孔引出。

2.如权利要求1所述的高速信号传输板卡，其特征在于，在所述高速芯片中用于输出高速信号的输出引脚的个数大于2时，分别与各个所述输出引脚连接的线缆设置于所述PCB板的不同的内层中。

3.如权利要求1所述的高速信号传输板卡，其特征在于，所述PCB板上的出线孔的深度大于位于所述线缆的走线路径上的过孔的深度。

4.如权利要求1所述的高速信号传输板卡，其特征在于，所述PCB板上出线孔与所述PCB板中距离所述出线孔最近的过孔焊盘之间的距离大于预设距离。

5.如权利要求1所述的高速信号传输板卡，其特征在于，所述PCB板上的出线孔的表面设置有阻焊剂。

6.如权利要求1至5任一项所述的高速信号传输板卡，其特征在于，所述线缆上还设置有形状为扁平状的线缆引脚；

所述PCB板中位于所述线缆的走线路径上的过孔上设置有导电片，用于焊接所述线缆引脚。

7.如权利要求6所述的高速信号传输板卡，其特征在于，所述线缆引脚包括第一圆弧部以及与所述第一圆弧部连接的第一矩形部，所述线缆引脚上设置有通孔，所述通孔包括依次连接的第二圆弧部、第二矩形部和尖角部；

所述线缆引脚的材质为导电材质。

8.如权利要求6所述的高速信号传输板卡，其特征在于，所述第二圆弧部的半径与所述过孔的半径相等，所述第一圆弧部的半径与所述过孔对应的焊盘的半径相等。

9.如权利要求6所述的高速信号传输板卡，其特征在于，所述线缆引脚的材质为铜。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的高速信号传输板卡，还包括用于生成高速信号的高速芯片；

所述高速芯片上用于输出高速信号的输出引脚与所述高速信号传输板卡上的线缆的第一端连接。

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