CN117148227A - 测量连接器的结构件及pcb - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供了一种测量连接器的结构件及PCB，该结构件包括：主体部，设置在所述主体部上的槽体，以及设置于所述槽体内的避让孔，其中，所述槽体用于对连接器进行限位，在所述连接器置于所述结构件上时，所述连接器的鱼眼结构的尖端贯穿所述避让孔之后与所述PCB的信号过孔接触，以对所述连接器进行测量，可以解决相关技术中连接器性能测试成本高、无法进行一致性管控且产品中应用风险高的问题，具有槽体的结构件，能够提供连接器鱼眼结构与PCB接触的导向、固定以及改善阻抗，同时，通过槽体的限位使得连接器的鱼眼不会发生损坏，大大降低测试时间、成本，提高了测试的覆盖度。

Description

测量连接器的结构件及PCB
技术领域
本申请实施例涉及测试领域，具体而言，涉及一种测量连接器的结构件及PCB。
背景技术
连接器作为系统重要的组成部分主要有两大作用：一是提供电气连接，二是作为力学结构件。随着技术的发展，在未来产品的应用连接器占比越来越高，对其电气性能和指标要求越来越严格。
目前传统的连接器高速性能测试方法为PCB+连接器+PCB的架构去测试，该架构中测试不同的连接器需要定制不同的PCB，从PCB的设计到制造再到测试，该周期非常长成本非常高。更主要的是目前行业内暂时没有其他替代方法进行同样的测试，因此在产品设计和器件选型时需要投入大量时间和成本对PCB进行定制化，测试成本高。随着112G技术的推进，整个系统产品中每一个器件的性能余量越来越小，所以产品中一致性管控越来越重要。目前行业内是通过电阻、外观等间接指标进行连接器一致性管控，而对关键的SI指标暂无便捷方式测试，如果每一个连接器都进行测试都需要再做一次PCB，那么周期和成本都是无法估量的，因此目前对高速性能是不能直接做到一致性管控的；目前传统测试方法对连接器来说是一种破坏性的测试方法，因此经过测试后的连接器的鱼眼形态都是发生了不可逆的变化，所以最后到产品中使用的连接器不可能是经过PCB测试过的，因此在产品中也会埋下质量隐患，同时后期整机测试出问题也很难定位是哪里出现的问题，产品应用中存在风险。
针对相关技术中连接器性能测试成本高、无法进行一致性管控且产品中应用风险高的问题，尚未提出解决方案。
发明内容
本申请实施例提供了一种测量连接器的结构件及PCB，以至少解决相关技术中连接器性能测试成本高、无法进行一致性管控且产品中应用风险高的问题。
根据本申请的一个实施例，提供了一种测量连接器的结构件，所述结构件包括：主体部，设置在所述主体部上的槽体，以及设置于所述槽体内的避让孔，其中，
所述槽体用于对连接器进行限位，在所述连接器置于所述结构件上时，所述连接器的鱼眼结构的尖端贯穿所述避让孔之后与所述PCB的信号过孔接触，以对所述连接器进行测量。
在一实施例中，所述主体部上还设置有定位孔，容纳在所述定位孔中的螺钉将所述结构件与所述PCB固定连接。
在一实施例中，容纳在所述定位孔中的螺钉与所述PCB的参考地相连接。
在一实施例中，所述结构件为方形，所述槽体位于所述结构件的中间区域，所述定位孔为多个，且分别位于所述结构件的周边区域。
在一实施例中，其中，所述避让孔的孔径大于所述连接器的鱼眼结构的最大宽度，和/或所述避让孔用于对容纳于所述避让孔中的所述连接器的鱼眼结构进行电磁屏蔽。
在一实施例中，所述结构件的材料为以下之一的导电材料：电镀塑料、金属、导电橡胶。
根据本申请的另一个实施例，还提供了一种测量连接器的测量设备，所述测量设备包括PCB，以及上述任一项的结构件。
根据本申请的又一个实施例，还提供了一种测量连接器的PCB，所述PCB包括上层和下层，所述PCB的上层设置有避让孔、下层设置有信号过孔，所述避让孔与所述信号过孔上下相对设置，在所述连接器置于所述结构件上时，所述连接器的鱼眼结构的尖端贯穿所述避让孔之后与所述信号过孔接触，使得所述连接器的信号通过所述信号过孔传输到相连接的同轴连接器上，以对所述连接器进行测量。
在一实施例中，所述上层为芯板，所述芯板通过半固化片与所述下层压合在一起，所述半固化片上设置有开槽，其中，
所述避让孔设置于所述芯板上，所述信号过孔设置于所述下层，所述连接器的鱼眼结构的尖端贯穿所述避让孔和所述半固化片上的开槽之后与所述信号过孔接触。
在一实施例中，所述上层为上层PCB，所述下层为下层PCB，所述避让孔设置于所述上层PCB，所述信号过孔设置于所述下层PCB，所述上层PCB与所述下层PCB固定连接。
在一实施例中，所述避让孔的孔径大于所述鱼眼结构的宽度最大尺寸，所述信号过孔的孔径大于或相等于鱼眼结构的尖端尺寸，且小于或等于所述鱼眼结构的宽度最大尺寸。
在一实施例中，所述避让孔的周围设置有一圈地孔，所述地孔用于屏蔽所述鱼眼结构的尖端。
在一实施例中，所述避让孔为非金属化孔。
本申请实施例的测量连接器的结构件，包括：通过包含槽体的结构件对连接器进行测量，在连接器置于结构件上时，槽体可以对连接器进行限位，由于槽体内设置有避让孔，连接器的鱼眼结构的尖端贯穿避让孔之后与PCB的信号过孔接触，，使得连接器的信号通过PCB的过孔传输到与PCB相连接的同轴连接器上，便可完成连接器的测量，可以解决相关技术中连接器性能测试成本高、无法进行一致性管控且产品中应用风险高的问题，通过槽体的限位使得连接器的鱼眼结构不会发生损坏，大大降低测试时间、成本，提高了测试的覆盖度。
附图说明
图1是根据本申请实施例的测量连接器的结构件的示意图；
图2是根据本申请可选实施例的测量连接器的结构件的示意图；
图3是根据本申请实施例的鱼眼相对结构的位置图的示意图；
图4是根据本申请实施例的结构件俯视图的示意图；
图5是根据本申请实施例的结构件侧视图的示意图；
图6是根据本实施例的鱼眼与结构件长度的示意图；
图7是根据本实施例的无损测试与传统测试效果阻抗对比的示意图；
图8是根据本实施例的无损测试与传统测试效果插损对比的示意图；
图9是根据本实施例的无损测试场景的示意图一；
图10是根据本实施例的无损测试场景的示意图二；
图11是根据本实施例的结构件的主要尺寸的示意图；
图12是根据本实施例的测量连接器的PCB的示意图；
图13是根据本可选实施例的测量连接器的PCB的示意图一；
图14是根据本可选实施例的测量连接器的PCB的示意图二。
图中，1-主体部，11-避让孔，12-定位孔，2-鱼眼结构，31-连接器插头，32-连接器插座，33-同轴连接器，34-L型支架定位槽，41-信号过孔，42-半固化片，43-开槽。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的实施例。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
根据本申请的一个实施例，提供了一种测量连接器的结构件，图1是根据本申请实施例的测量连接器的结构件的示意图，如图1所示，结构件包括：主体部1，设置在主体部1上的槽体，以及设置于槽体内的避让孔11，其中，
所述槽体用于对连接器进行限位，在连接器置于结构件上时，连接器的鱼眼结构2的尖端贯穿避让孔11之后与PCB的信号过孔接触，使得连接器的信号通过所述PCB的过孔传输到与PCB相连接的同轴连接器上，以对连接器进行测量。
本实施例中的结构件的材料为以下之一的导电材料：电镀塑料、金属、导电橡胶。
图2是根据本申请可选实施例的测量连接器的结构件的示意图一，如图2所示，主体部1上还设置有定位孔12，容纳在定位孔12中的螺钉将结构件与PCB固定连接。
图2中主要包含若干孔与一定深度的槽体，其中的孔主要包含两类。一类是位于四个角上的孔径较大的孔，主要作用是通过螺钉与PCB固定，其次是与PCB的参考地相连接。第二类孔是对连接器的鱼眼结构2的避让孔11，除了不破坏鱼眼之外，还起到了阻抗调整与屏蔽的作用。如果没有该结构件，不破坏鱼眼的话必然鱼眼会露在PCB过孔的外面，此时阻抗必然非常高，同时相当多的电磁场能量会耦合到外部，导致传输的电信号能量减弱，因此需要一定的屏蔽。图3是根据本申请实施例的鱼眼相对结构的位置图的示意图，鱼眼的避让孔11与鱼眼的相对位置如图3所示，该孔孔径比鱼眼大才能起到不破坏鱼眼的作用。
在一实施例中，容纳在定位孔12中的螺钉与PCB的参考地相连接。
图4是根据本申请实施例的结构件俯视图的示意图，图5是根据本申请实施例的结构件侧视图的示意图，如图4和5所示，所述结构件为方形，所述槽体位于所述结构件的中间区域，定位孔12为多个，分别位于所述结构件的周边区域。
中间的槽体为连接器的定位起到了作用。首先结构件的4个螺钉孔实现了与PCB的定位功能，同时也为鱼眼的避让孔11提供了定位的参考。同时考虑到连接器置于PCB板上，没有完全压入会有滑动，导致鱼眼在测试过程损坏，因此设计了槽体作为连接器的限位结构。
在一实施例中，避让孔11的孔径大于所述连接器的鱼眼结构2的最大宽度，用于对容纳于避让孔11中的连接器的鱼眼结构2进行电磁屏蔽。
在一实施例中，在所述避让孔11为圆形且一个所述避让孔11对应一个鱼眼结构2的情况下，避让孔11的大小与阻抗的关系为：其中，Z0为鱼眼结构2的阻抗，μ0和ε0为真空磁导率，W为鱼眼结构2的最大宽度，ra为避让孔11的半径，εr为介电常数；
在避让孔11为圆形且一个避让孔11对应属性为信号孔的两个鱼眼结构2的情况下，避让孔11的大小与阻抗的关系为：
D为所述两个鱼眼结构2之间的间距；
在避让孔11为长方形且一个避让孔11对应一个鱼眼结构2的情况下，避让孔11的大小与阻抗的关系为：L1为避让孔11的长度，L2为避让孔11的宽度，T为鱼眼结构2的厚度；
在避让孔11为长方形且一个所述避让孔11对应属性为信号孔的两个鱼眼结构2的情况下，避让孔11的大小与阻抗的关系为：
其中，B是鱼眼结构2与避让孔11的宽边的距离，C、H分别是鱼眼结构2与避让孔11的长边的距离。
将结构件与PCB固定好之后，通过将连接器置于结构件之上，通过连接器露出来的尖端与PCB的过孔接触，从而可以将连接器的信号传输到与PCB相连接的同轴连接器上。图6是根据本实施例的鱼眼与结构件长度的示意图，如图6所示。考虑到实际的连接器加工存在一些误差，因此结构件的避让孔11长度需要设计的偏小一些以保证接触的；同时结构件也避免了鱼眼完全压入导致连接器的损坏。
通过上述结构可以实现连接器的高速性能无损测试，测试结果与传统测试结果相比，图7是根据本实施例的无损测试与传统测试效果阻抗对比的示意图，阻抗如图7所示。除了鱼眼位置存在阻抗差异之外，其他位置基本无影响。图8是根据本实施例的无损测试与传统测试效果插损对比的示意图，同理测试得到的插入损耗如图8所示，在20Ghz前面基本重合。
图9是根据本实施例的无损测试场景的示意图一，图10是根据本实施例的无损测试场景的示意图二，主要通过该结构件实现待测连接器鱼眼的保护和PCB的连接，连接之后通过同轴连接器33并最后通过网络分析仪获取DUT的性能指标。为了维持整个系统的稳定，设计了L型支架定位槽34与PCB固定，将螺钉透过该L型支架定位槽34可以通过螺钉和L型支架定位槽34实现连接器插头31在插拔方向的调整，调节到合适高度后锁紧螺钉，则可以保证整个系统的稳定。对比传统的结构主要是连接器插座端不需要被破坏就可以测试连接器的高速性能，如图9和10所示，可以通过不断地更换连接器插座32便可通过测试数据判断哪些插座为合格品或是残次品。同理测试结构件也可以置于插头端，可以保持相同的插座通过不断更换插头来判断产品一致性和异常产品。同时在插座和插头端使用测试结构件也能达到相同的效果。
图11是根据本实施例的结构件的主要尺寸的示意图，由于该结构件要为连接器的鱼眼提供屏蔽作用，因此结构件的材料一定要使用导电材料，包括但不限于电镀塑料、金属与导电橡胶等，主要的尺寸如图11所示。需要说明的是，该实施例是以某款具体的插座插头进行设计的，具体的尺寸和中间的孔位可以根据不同的调整。但是结构件包含的槽体功能、孔的功能和材质需要保护。在整体的测试结构里，当前该结构件在使用中是利用L型支架进行垂直平面方向的控制，该功能也可以利用自动化设备完成，达到自动化测试的目的。
根据本申请的另一个实施例，还提供了一种测量连接器的测量设备，所述测量设备包括PCB，以及上述任一项的结构件。
根据本申请的又一个实施例，还提供了一种测量连接器的PCB，图12是根据本实施例的测量连接器的PCB的示意图，如图12所示，PCB包括上层和下层，PCB的上层设置有避让孔11、下层设置有信号过孔，避让孔11与信号过孔41上下相对设置，在连接器置于结构件上时，连接器的鱼眼结构2的尖端贯穿避让孔11之后与信号过孔41接触，使得连接器的信号通过信号过孔41传输到相连接的同轴连接器33上，以对连接器进行测量。
在一实施例中，避让孔11的孔径大于鱼眼结构2的宽度最大尺寸，信号过孔41的孔径大于或相等于鱼眼结构2的尖端尺寸，且小于或等于鱼眼结构2的宽度最大尺寸。可选的，避让孔11的周围设置有一圈地孔，地孔用于屏蔽鱼眼结构2的尖端。本实施例中的避让孔11为非金属化孔。
图13是根据本可选实施例的测量连接器的PCB的示意图一，如图13所示，PCB包括上层和下层，上层为芯板，芯板通过半固化片42与下层压合在一起，半固化片42上设置有开槽43，其中，避让孔11设置于芯板上，信号过孔41设置于下层，连接器的鱼眼结构2的尖端贯穿避让孔11和半固化片42上的开槽之后与信号过孔41接触。
主要用PCB结构代替了额外的结构件，同时通过一块PCB实现结构件的所有功能。由于连接器有多个鱼眼，简单起见这里只描述一个鱼眼的结构。如图13所示，先将最上面的芯板上进行钻孔，将鱼眼的避让孔11加工出来，该孔的直径大于鱼眼最大尺寸即可，避让孔11为非金属化孔，即使在对位精度比较差的情况下也不会造成信号鱼眼直接与参考地接触。并在避让孔11周围加上一圈地孔，为鱼眼露出来的部分提供屏蔽，从而提升测试的精度。其他层的主要实现的功能就是通过与鱼眼接触，将鱼眼的信号传输到PCB上，从而通过通用测试连接器与网络分析仪连接得到高速性能。其他层的信号孔孔径需要满足：鱼眼尖端尺寸≤孔径≤鱼眼宽度的最大尺寸。最后利用半固化片(Prepreg)将加工好的core和其他层压合在一起，但是为了避免半固化片的树脂流入孔中导致孔径变化或者堵塞，这里需要对连接器周围区域的半固化片进行预处理，需要将该区域进行开槽，这样进行压合之后即可获得图13所示的结构。
图14是根据本可选实施例的测量连接器的PCB的示意图二，如图14所示，上层为上层PCB，下层为下层PCB，避让孔11设置于上层PCB(对应PCB1)，信号过孔41设置于下层PCB(对应PCB2)，上层PCB与下层PCB固定连接。
如图14所示，由两个PCB构成，PCB1提供了保护鱼眼和定位的功能，同时为信号鱼眼提供了屏蔽，孔的直径需要满足≥鱼眼最大的尺寸+0.1mm。PCB2主要是与鱼眼相接触，孔径需要满足：鱼眼尖端尺寸≤孔径≤鱼眼结构2的宽度最大尺寸。由于PCB2的孔比鱼眼小，因此可以将连接器撑起来，但是又不会破坏鱼眼的结构。接触之后PCB2将通过鱼眼的信号引出到同轴连接器上，最后测试SI性能。通过两边的螺钉实现PCB1和PCB2的定位，同时通过螺钉可以实现两个PCB的共面。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本申请的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本申请不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种测量连接器的结构件，其特征在于，所述结构件包括：主体部，设置在所述主体部上的槽体，以及设置于所述槽体内的避让孔，其中，
所述槽体用于对连接器进行限位，在所述连接器置于所述结构件上时，所述连接器的鱼眼结构的尖端贯穿所述避让孔之后与PCB的信号过孔接触，以对所述连接器进行测量。
2.根据权利要求1所述的结构件，其特征在于，所述主体部上还设置有定位孔，容纳在所述定位孔中的螺钉将所述结构件与所述PCB固定连接。
3.根据权利要求2所述的结构件，其特征在于，容纳在所述定位孔中的螺钉与所述PCB的参考地相连接。
4.根据权利要求3所述的结构件，其特征在于，所述结构件为方形，所述槽体位于所述结构件的中间区域，所述定位孔为多个、且分别位于所述结构件的周边区域。
5.根据权利要求1所述的结构件，其特征在于，
所述避让孔的孔径大于所述连接器的鱼眼结构的最大宽度。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的结构件，其特征在于，
所述结构件的材料为以下之一的导电材料：电镀塑料、金属、导电橡胶。
7.一种测量连接器的测量设备，其特征在于，所述测量设备包括PCB，以及权利要求1至6中任一项所述的结构件。
8.一种测量连接器的PCB，其特征在于，所述PCB包括上层和下层，所述PCB的上层设置有避让孔、下层设置有信号过孔，所述避让孔与所述信号过孔上下相对设置，在所述连接器置于所述PCB上时，所述连接器的鱼眼结构的尖端贯穿所述避让孔之后与所述信号过孔接触，以对所述连接器进行测量。
9.根据权利要求8所述的PCB，其特征在于，
所述上层为芯板，所述芯板通过半固化片与所述下层压合在一起，所述半固化片上设置有开槽，其中，
所述避让孔设置于所述芯板上，所述信号过孔设置于所述下层，所述连接器的鱼眼结构的尖端贯穿所述避让孔和所述半固化片上的开槽之后与所述信号过孔接触。
10.根据权利要求8所述的PCB，其特征在于，
所述上层为上层PCB，所述下层为下层PCB，所述避让孔设置于所述上层PCB，所述信号过孔设置于所述下层PCB，所述上层PCB与所述下层PCB固定连接。
11.根据权利要求8所述的PCB，其特征在于，
所述避让孔的孔径大于所述鱼眼结构的宽度最大尺寸，所述信号过孔的孔径大于或相等于鱼眼结构的尖端尺寸，且小于或等于所述鱼眼结构的宽度最大尺寸。
12.根据权利要求8所述的PCB，其特征在于，
所述避让孔的周围设置有一圈地孔，所述地孔用于屏蔽所述鱼眼结构的尖端。
13.根据权利要求8至12任一项所述的PCB，其特征在于，
所述避让孔为非金属化孔。
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