CN200947476Y - 母板与子卡互连系统、中置背板及扩展连接器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种母板与子卡互连系统、中置背板和扩展连接器。该系统包括母板、中置背板和子卡。其中中置背板两侧分别设置有长短针混合连接器以及特定连接器。中置背板一侧的长短针混合连接器具有不同特定长度的各组针，各组针分别连接母板中的不同总线。中置背板另一侧的各个特定连接器分别具有各自对应特定长度的一组针，各个特定连接器通过其所具有的针连接对应的子卡，且各个特定连接器各自特定长度的一组针与长短针混合连接器中对应特定长度的一组针连接。利用本实用新型，多个子卡可以与母板同时通信，且一个子卡单独占用一条独立的总线，提高了母板与子卡间的通信效率。

Description

母板与子卡互连系统、中置背板及扩展连接器

技术领域

本实用新型涉及电子产品，特别涉及一种母板与子卡互连的系统、中置背板和扩展连接器。

背景技术

在电子产品中，经常采用母板与子卡互连的方案构成一个系统。母板是系统最重要的部件之一，上面集成了组成系统的主要电路。母板的一个特点是其采用开放式的结构，通过扩展插槽与具有各种功能的子卡相连。母板与子卡的连接可以采用不同的互连方式，这样可以满足不同的结构需求或者不同的功能模块配置需求，使厂家和用户在配置系统时有很大的灵活性。

图1示出了现有技术中的一种母板与子卡互连的方案。母板101与子卡102和子卡103相连。母板101与子卡102的连接通过弯公连接器104和弯母连接器105相连实现。母板101与子卡103的以同样的方式相连。

由于受到子卡规格的限制，该方案只能接少量的子卡。在本图中，子卡宽度较大，母板直接与子卡相连，只能连接两块子卡，不能连接更多的子卡，给母板的扩展能力带来了限制。

图2示出了现有技术中的另一种母板与子卡互连的方案。增加一个中置背板203，两侧分别连接母板101和子卡201和202，其上与子卡连接的一侧有四个插槽，因此能与四个子卡相连。母板和子卡使用弯母连接器。中置背板上的连接器为直公连接器。根据信号针的长短，直公连接器分为长针连接器和短针连接器。以母板上一个连接器对应的子卡和中置背板部分为例，中置背板上与母板相连的为长针连接器204，中置背板上与子卡201相连的为长针连接器205，中置背板上与子卡202相连的为短针连接器206。

图3示出了现有技术二中各连接部件的结构图。直公连接器由护套和信号针组成，以长针连接器205为例，它由护套301和信号针302组成，同样，短针连接器也是由护套和信号针组成。长针连接器204和205，它们共有的长针302穿过中置背板，提供给母板101上的弯母连接器303和子卡201上的弯母连接器304信号针，使母板101与子卡201直接相连。短针连接器206提供给子卡202上的弯母连接器305信号针，短针连接器206的短针插入中置背板203中，这些短针通过中置背板中的内部信号线与长针302相连，这样，就使母板101与子卡202连接起来。母板101上的信号通过中置背板203同时连接子卡201和202，因此，两块子卡共用一条总线。

由于子卡201和202共用一条总线，同一时刻只有一个子卡能与母板101通信。即当子卡201与母板101通信时，子卡202不能与母板101通信，反之，当子卡202与母板101通信时，子卡201不能与母板101通信，这样，两个子卡与母板通信要交替进行，因此，母板与子卡间的通信效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种长短针混合的连接器互连方案，使母板与多子卡连接的同时，克服两个子卡共用一条总线导致的母板与子卡间通信效率低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种母板与子卡互连系统、中置背板及扩展连接器是这样实现的：

一种扩展连接器，包括护套和不同特定长度的各组针，所述各组针分别连接母板中的不同总线，所述各组针还分别连接各个特定连接器各自特定长度的一组针。

所述各组针还分别连接各个特定连接器各自特定长度的一组针为：

所述各组针通过中置背板内部信号线分别与各个特定连接器各自特定长度的一组针连接。

所述扩展连接器包括至少一组长针和至少一组短针，所述特定连接器包括至少一个长针连接器和至少一个短针连接器。

所述各组针通过中置背板内部信号线分别与各个特定连接器各自特定长度的一组针连接为：

所述扩展连接器的一组长针透过中置背板，构成长针连接器的信号针；

所述扩展连接器的一组短针通过中置背板一内部信号线与短针连接器中的一组针连接。

一种中置背板，所述中置背板两侧分别设置有扩展连接器以及特定连接器，其中：

中置背板一侧的扩展连接器具有不同特定长度的各组针，所述各组针分别连接母板中的不同总线；

中置背板另一侧的各个特定连接器分别具有各自对应特定长度的一组针，各个特定连接器通过其所具有的各组针连接对应的子卡，且各个特定连接器各自特定长度的一组针与扩展连接器中对应特定长度的一组针连接。

所述各个特定连接器各自特定长度的一组针与扩展连接器中对应特定长度的一组针连接为：

各个特定连接器各自特定长度的一组针，通过中置背板内部信号线与扩展连接器中对应特定长度的一组针连接。

所述扩展连接器为长短针混合连接器，包括至少一组长针和至少一组短针，所述特定连接器包括至少一个长针连接器和至少一个短针连接器，所述子卡至少为两个。

所述各个特定连接器各自特定长度的一组针与长短针混合连接器中对应特定长度的一组针连接为：

所述长短针混合连接器的一组长针透过中置背板，构成一长针连接器的信号针；

所述长短针混合连接器的另一组短针通过中置背板一内部信号线连接一短针连接器。

一种应用了上述中置背板的母板与子卡互连系统，所述系统包括母板、中置背板和子卡，中置背板两侧分别设置有扩展连接器以及特定连接器，其中：

中置背板一侧的扩展连接器具有不同特定长度的各组针，所述各组针分别连接母板中的不同总线；

中置背板另一侧的各个特定连接器分别具有各自对应特定长度的一组针，各个特定连接器通过其所具有的各组针连接对应的子卡，且各个特定连接器各自特定长度的一组针与扩展连接器中对应特定长度的一组针连接。

所述各个特定连接器各自特定长度的一组针与扩展连接器中对应特定长度的一组针连接为：

所述扩展连接器为长短针混合连接器，包括至少一组长针和至少一组短针，所述特定连接器包括至少一个长针连接器和至少一个短针连接器，所述子卡至少为两个；

所述长短针混合连接器的一组长针透过中置背板，构成一长针连接器的信号针；

所述长短针混合连接器的一组短针通过中置背板内部信号线连接一短针连接器。

由以上本实用新型提供的技术方案可见，本实用新型使用长短针混合连接器互连方案，母板上的每条总线分别通过长短针混合连接器与一子卡相连，从而，每个子卡单独占用一条独立的总线，多个子卡可以与母板同时通信，提高了母板与子卡间的通信效率。

附图说明

图1为现有技术一的母板与子卡间的连接方式图；

图2为现有技术二的母板与子卡间的连接方式图；

图3为现有技术二中的连接部件的结构图；

图4为本实用新型的系统连接图；

图5为本实用新型中置背板上各直公连接器第一种连接结构图；

图6为本实用新型中置背板上各直公连接器第二种连接结构图；

图7为本实用新型中置背板上各直公连接器第三种连接结构图；

图8为本实用新型中置背板上扩展的各直公连接器的结构图；

图9为本实用新型一个优选实施例中与母板相连的长短针混合连接器的正视结构图；

图10为本实用新型一个优选实施例的信号针长度示意图；

图11为本实用新型一个优选实施例中与母板相连的长短针混合连接器的侧视图。

具体实施方式

本实用新型的核心是中置背板上与母板相连的直公连接器采用不同长度的各组信号针混合结构。每组长针连接母板上的一条总线，并透过中置背板与一子卡相连，从而使母板与这一子卡占用一条总线；每组短针连接母板上的一条总线，并通过中置背板的内部信号线与另一子卡相连，从而使母板与这一子卡占用另一条总线。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图4示出了本实用新型的系统连接图。

中置背板403连接母板101和子卡201、202。母板101和子卡201、202上的连接器都是弯母连接器，如母板101对应的是弯母连接器402。中置背板403上的连接器都是直公连接器。中置背板403一侧与子卡相连的直公连接器为特定连接器。与子卡201相连的为特定连接器205，与子卡202相连的为特定连接器206。中置背板另一侧的与母板101上的弯母连接器402相连的为扩展连接器401。

图5示出了本实用新型中置背板403上的各连接部件的第一种结构图。

前面提到，按照信号针的长度划分，直公连接器分为长针连接器和短针连接器。按照此划分，扩展连接器为不同长度的信号针混合构成，即由各组长针和各组短针混合构成，为长短针混合连接器501。长短针混合连接器501的长针透过中置背板形成长针连接器502的信号针，从而母板101和子卡201直接相连。长短针混合连接器501的短针插入中置背板403中，短针连接器206的短针也插入中置背板403中，中置背板403内部有信号线连接长短针混合连接器501的短针和短针连接器206的短针，这样，使得母板101和子卡202相连。

母板101上的两个总线分别与长短针混合连接器501的长针和短针相连，由于子卡201和子卡202分别连接与长针相连的长针连接器502和与短针相连的短针连接器206，实现了两个子卡分别与一条总线相连。每个子卡单独占用一条总线，提高了母板与子卡间的通信效率。

上述结构是中置背板上的长短针混合连接器，及与母板一个连接器相连的两个与子卡对应的两个特定连接器的情况。本实用新型还可以通过其它结构的连接器实现。

图6示出了本实用新型中置背板403上的各连接部件的第二种结构图。

中置背板403上与子卡201相连的为短针连接器602，与母板连接的扩展连接器上的信号针都是短针，因此为扩展短针连接器601。扩展短针连接器601上的信号针包括与短针连接器206对应的短针组和与短针连接器602对应的短针组。扩展短针连接器601上的与短针连接器206对应的短针组的短针插入中置背板403中，并通过连接中置背板403内的一条信号线与短针连接器206相连，同时扩展短针连接器601连接母板101上的一条独立的总线，从而实现了母板101与子卡202相连并占用一条独立总线。中置背板403上有一组通孔组，其中的每一通孔为一嵌入中置背板403的导体。扩展短针连接器601上的与短针连接器602对应的短针组的一端插入中置背板403的通孔组的一端，同时短针连接器602的短针组插入该通孔组的另一端，并且扩展短针连接器601上的与短针连接器602对应的短针组的另一端与母板上的一条总线单独相连，从而实现了母板101与子卡201相连并占用一条总线。

图7示出了本实用新型中置背板403上的各连接部件的第三种结构图。

扩展短针连接器601上的信号针包括与短针连接器206对应的短针组和与短针连接器602对应的短针组。扩展短针连接器601上的与短针连接器206对应的短针组的短针插入中置背板403中，并通过连接中置背板403内的一条内部信号线与短针连接器206相连，同时扩展短针连接器601上与短针连接器206对应的短针组的另一端连接母板101上的一条独立的总线，从而实现了母板101与子卡202相连并占用一条独立总线。短针连接器601上的与短针连接器602对应的短针组的一端插入中置背板403中，并通过连接中置背板403内的一条内部信号线与短针连接器602相连，同时扩展短针连接器601上的与短针连接器602对应的短针组的另一端单独连接母板上的一条独立的总线，从而实现了母板101与子卡201相连并占用一条独立总线。

但是本实用新型并不局限于此，还可以通过将长短针混合连接器上扩展出更多组长针或短针，或者将扩展连接器扩展出更多的短针组，使得中置背板另一侧有更多的短针连接器与子卡对应。

图8示出了有三个与子卡相连的三个特定连接器及扩展短针的长短针混合连接器的结构。在图5的基础上，长短针混合连接器801再扩展出一组短针，与母板101的第三条总线相连，并通过内部信号线与中置背板403另一侧的短针连接器802相连，这样，与短针连接器802相连的子卡与母板间通信占用一条独立总线。当然，扩展一组长针也可以实现本例。

同理，还可以通过扩展长针组，短针组或是将二者混合扩展的方式，使母板一个连接器对应四个子卡，五个子卡等情况，依此类推。以上是扩展母板的一个连接器对应的子卡个数，还可以扩展母板上的弯母连接器个数，进而扩展前面提到的中置背板上的扩展连接器个数，连接更多子卡，这些都是本领域人员可以由本实用新型所述的各种连接部件结构图推导出的，在此不再赘述。

下面以母板的一个连接器通过中置背板连接两个子卡为例介绍本实用新型的一个优选实施例。

母板和子卡间通过PCI(Peripheral Component Interconnect，外设部件互连标准)总线连接，并且都使用2mm HM的连接器连接，也可以使用其它类型连接器连接。根据CPCI(Compact PCI，紧凑型PCI)规范定义，子卡使用7×22规格的弯母连接器。前面提到母板上要有两条总线分出，分别连接两个子卡，为了达到这一目的，母板上的弯母连接器采用10×25的规格，即容纳信号针的孔的排布为10行25。

对应的，中置背板上长短针混合连接器内的长短针也按照10×25排布。具体的，长短针按照图9所示排布。图9为长短针混合连接器的正视图，其中每个字母代表一个信号针，相同的字母代表的信号针的长度相同。

图10示出了不同字母代表的信号针的长度，这种长度是2mm HM规范中规定的。由图可见，A、B、C、D、E、F这六种信号针的长度短，为短针。K、L、M、N、P、Q、R、S、T这九种信号针的长度长，为长针。图中的数字代表各种信号针的长度，单位为毫米。中间的横线把信号针分为上下两部分。A、B、C下端长度相同，都是3.7毫米，D、E、F下端长度相同，都是4.5毫米，A、D上端长度相同，为8.2毫米。B、E上端长度相同，为9.7毫米。C、F上端长度相同，为11.2毫米。长针中，K、L、M下端长度相同，都是13毫米。N、P、Q下端长度相同，都是14.5毫米。R、S、T下端长度相同，都是16毫米。K、N、R上端长度相同，为8.2毫米。L、P、S上端长度相同，为9.7毫米。M、Q、T上端长度相同，为11.2毫米。每个信号针上端根部都有一段略宽的，长度为3毫米的绝缘段。护套套在这些信号针的绝缘段之上。

图9中的T型区域内都是短针，其它区域都是长针，并且长针的规格是7×22，符合上文中所述的CPCI规范定义的子卡规格。每个信号针的长度为字母代表的长度。当然，图9中的信号针依据其它长度排布也能达到同样效果。如A型的短针可以用D型短针代替，F型短针可以用F型短针代替等等，在此不再赘述。T型区内的短针插在中置背板内，与信号线相连。其它区域的长针穿过中置背板，构成另一长针连接器的信号针。T型区域内的短针的一端与母板上的第一条PCI总线相连，另一端插入中置背板中，并通过中置背板内的信号线与中置背板另一侧的短针连接器相连，短针连接器再与子卡相连，这样，就实现了母板与这一子卡的连接，并且，为此子卡提供一条PCI总线。T型区域以外的长针，一端与母板上的第二条PCI总线相连，并且长针穿过中置背板，长针在中置背板另一端的信号针部分构成长针连接器的长针，长针连接器再与另一个子卡连接，这样，就实现了母板与这一子卡的连接，并且，为这一子卡提供一条PCI总线。

图11为与母板相连的长短针混合连接器的侧视图。如图，信号针的绝缘段在护套中。长短针混合连接器的信号针为长短针混合结构。

由以上实施例可见，本实用新型提供了一种连接方案，使母板通过中置背板连接多个子卡的同时，母板与每个子卡间的通信分别占用一条独立的总线，提高了母板与子卡间的通信效率。

虽然通过实施例描绘了本实用新型，本领域普通技术人员知道，本实用新型有许多变形和变化而不脱离本实用新型的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本实用新型的精神。

Claims (10)

1、一种扩展连接器，其特征在于：所述扩展连接器包括护套和不同特定长度的各组针，所述各组针分别连接母板中的不同总线，所述各组针还分别连接各个特定连接器各自特定长度的一组针。

2、根据权利要求1所述的扩展连接器，其特征在于，所述各组针还分别连接各个特定连接器各自特定长度的一组针为：

所述各组针通过中置背板内部信号线分别与各个特定连接器各自特定长度的一组针连接。

3、根据权利要求2所述的扩展连接器，其特征在于，所述扩展连接器包括至少一组长针和至少一组短针，所述特定连接器包括至少一个长针连接器和至少一个短针连接器。

4、根据权利要求3所述的扩展连接器，其特征在于，所述各组针通过中置背板内部信号线分别与各个特定连接器各自特定长度的一组针连接为：

所述扩展连接器的一组长针透过中置背板，构成长针连接器的信号针；

所述扩展连接器的一组短针通过中置背板一内部信号线与短针连接器中的一组针连接。

5、一种中置背板，其特征在于：所述中置背板两侧分别设置有扩展连接器以及特定连接器，其中：

中置背板一侧的扩展连接器具有不同特定长度的各组针，所述各组针分别连接母板中的不同总线；

中置背板另一侧的各个特定连接器分别具有各自对应特定长度的一组针，各个特定连接器通过其所具有的各组针连接对应的子卡，且各个特定连接器各自特定长度的一组针与扩展连接器中对应特定长度的一组针连接。

6、根据权利要求5所述的中置背板，其特征在于，所述各个特定连接器各自特定长度的一组针与扩展连接器中对应特定长度的一组针连接为：

各个特定连接器各自特定长度的一组针，通过中置背板内部信号线与扩展连接器中对应特定长度的一组针连接。

7、根据权利要求6所述的中置背板，其特征在于，所述扩展连接器为长短针混合连接器，包括至少一组长针和至少一组短针，所述特定连接器包括至少一个长针连接器和至少一个短针连接器，所述子卡至少为两个。

8、根据权利要求7所述的中置背板，其特征在于，所述各个特定连接器各自特定长度的一组针与长短针混合连接器中对应特定长度的一组针连接为：

所述长短针混合连接器的一组长针透过中置背板，构成一长针连接器的信号针；

所述长短针混合连接器的另一组短针通过中置背板一内部信号线连接一短针连接器。

9、一种母板与子卡互连系统，其特征在于：所述系统包括母板、中置背板和子卡，中置背板两侧分别设置有扩展连接器以及特定连接器，其中：

中置背板一侧的扩展连接器具有不同特定长度的各组针，所述各组针分别连接母板中的不同总线；

中置背板另一侧的各个特定连接器分别具有各自对应特定长度的一组针，各个特定连接器通过其所具有的各组针连接对应的子卡，且各个特定连接器各自特定长度的一组针与扩展连接器中对应特定长度的一组针连接。

10、根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述各个特定连接器各自特定长度的一组针与扩展连接器中对应特定长度的一组针连接为：

所述扩展连接器为长短针混合连接器，包括至少一组长针和至少一组短针，所述特定连接器包括至少一个长针连接器和至少一个短针连接器，所述子卡至少为两个；

所述长短针混合连接器的一组长针透过中置背板，构成一长针连接器的信号针；

所述长短针混合连接器的一组短针通过中置背板内部信号线连接一短针连接器。

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