CN211789644U - 数字信号传输装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数字信号传输装置，包括：承载有信号源的主板、负载板和承载有待测设备的转接板，所述主板通过第一连接单元与所述负载板通讯，所述负载板通过第二连接单元与所述转接板通讯；其中，所述第一连接单元和第二连接单元分别采用阵列同轴电缆或探针组件。本实用新型中的数字信号传输装置中仅设置了三块基板，该三块基板之间仅需要两组连接单元，相对于现有技术，信号链路的长度得以缩短，使得整个链路的传输带宽被大大提高，进而可以实现800Mhz及以上的单端/差分数字信号的传输。

Description

数字信号传输装置

技术领域

本实用新型涉及信号传输领域，特别涉及一种数字信号传输装置。

背景技术

随着信号速度的提升和上升时间的缩短，出现信号完整性问题情况越来越多。在半导体检测行业中，普遍采取将多块PCB板组合的方式，形成信号收发链路，链路较长且PCB板的阻抗不匹配和不连续会产生信号的发射、辐射干扰和上升时间变大。此外，链路采用板对板连接器构成PCB板之间的信号互联。很容易出现因各部分阻抗相差较大而整个链路阻抗不连续的情况，从而影响链路中的信号质量。例如图1所示的检测设备中，检测信号经过四个基板100的走线和三组板对板连接器200进行信号传输，整个信号链路过长且会形成多个阻抗不连续点，而信号链路过长会造成信号的损耗，阻抗不连续点则会造成信号反射，故对信号的传输质量造成较大的影响。

实用新型内容

本实用新型提供一种数字信号传输装置，以解决现有技术中存在的信号链路阻抗不连续导致的信号传输质量差的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种数字信号传输装置，包括：承载有信号源的主板、负载板和承载有待测设备的转接板，所述主板通过第一连接单元与所述负载板通讯，所述负载板通过第二连接单元与所述转接板通讯；其中，所述第一连接单元和第二连接单元分别采用阵列同轴电缆或探针组件。

作为优选，所述第一连接单元包括：设置在所述主板上的第一阵列表贴连接器、设置在所述负载板上的第二阵列表贴连接器和连接所述第一阵列表贴连接器和第二阵列表贴连接器的所述阵列同轴电缆。

作为优选，所述主板、负载板以及转接板上各自设置有传输线路，所述第一连接单元和第一连接单元分别连接主板、负载板和转接板上的传输线路，以形成特征阻抗连续的信号传输链路。

作为优选，所述负载板上的传输线路为采用塞孔制作工艺形成的过孔线路，所述过孔线路的底部与所述第一连接单元连接，所述过孔线路的顶部与所述第二连接单元接触。

作为优选，所述负载板上还设置有回流地孔，所述回流地孔位于所述过孔线路周围。

作为优选，所述主板、负载板和转接板上的传输线路的走线和尺寸分别由仿真软件建模仿真计算得出。

作为优选，所述探针组件包括：安装在负载板顶部的第一探针座、安装在所述转接板底部的第二探针座以及贯穿所述第一探针座与第二探针座并分别与所述负载板和转接板接触的阵列探针。

作为优选，所述负载板的顶部和转接板的底部分别设置有与所述阵列探针对应的探针孔。

作为优选，所述阵列探针中探针的粗细和间距均通过仿真软件建模仿真计算得出。

与现有技术相比，本实用新型中的数字信号传输装置中仅设置了三块基板，该三块基板之间仅需要两组连接单元，相对于现有技术，信号链路的长度得以缩短，使得整个链路的传输带宽被大大提高，进而可以实现800Mhz及以上的单端/差分数字信号的传输。本实用新型还采用探针组件连接在相邻的两块基板之间，结构巧妙且可以满足复杂的通讯需求，同时可以为基板提供便捷的使用条件，并达到良好的通讯效果。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对本公开实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开实施例中的一部分实施例，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，还可以根据本公开实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中数字信号传输装置的结构示意图；

图2为本实用新型的数字信号传输装置的结构原理图；

图3为本实用新型一具体实施方式中的数字信号传输装置的结构示意图。

图1中所示：100-基板；200-板对板连接器；

图2-3中所示：10-主板；20、负载板；30、转接板；40、第一连接单元；41、第一阵列表贴连接器；42、第二阵列表贴连接器；43、阵列同轴电缆；50、第二连接单元；51、第一探针座；52、第二探针座；53、阵列探针。

具体实施方式

为使本公开实施例解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本公开实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开实施例中的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开实施例中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开实施例保护的范围。

需要说明的是，本公开实施例中提到的“和/或”是指”包括一个或更多个相关所列项目的任何和所有组合。本公开的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于限定特定顺序。

还需要说明是，本公开实施例中下述各个实施例可以单独执行，各个实施例之间也可以相互结合执行，本公开实施例对此不作具体限制。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本公开实施例的技术方案。

如图2所示，本实施例提供一种数字信号传输装置，用于传输高速数字信号，以便在传输过程中减少数字信号的损耗和衰减，提高整个信号链路的传输带宽。本实施例的数字传输装置主要包括：主板10、负载板20和转接板30。所述主板10上设置有电源管理单元(PMU)，该电源管理单元作为信号源，其输出管脚可以产生单端高速数字信号，所述负载板20上设置有待测设备的外围测试电路，该外围测试电路接收所述单端高速数字信号并传递给所述转接板30，所述转接板30上设置有待测设备以及连接所述外围测试电路和待测设备的转接电路。也即是说，主板10上发出的单端高速数字信号，经过外围测试电路和转接电路传递至所述待测设备上。

进一步的，所述主板10和负载板20之间通过第一连接单元40通讯，负载板20和转接板30之间通过第二连接单元50通讯。其中，所述第一连接单元40和第二连接单元50可以采用相同的连接器件也可以采用不同的连接器件。本实施例中的第一连接单元40优选采用同轴阵列电缆，所述第二连接单元50优选采用探针组件。当然，在其他实施方式中，所述第一连接单元40可以采用探针组件，第二连接单元50可以采用同轴阵列电缆43。

继续参照图2和图3，本实施例中的所述第一连接单元40包括：设置在所述主板10上的第一阵列表贴连接器41、设置在所述负载板20上的第二阵列表贴连接器42和连接所述第一阵列表贴连接器41和第二阵列表贴连接器42的所述阵列同轴电缆43。所述第一阵列表贴连接器41和第二阵列表连接器42上均设置有阵列引脚，通过该阵列引脚可以分别与所述主板10和负载板20接触，进而实现主板10和负载板20的连接。进一步的，通过对阵列同轴电缆43、第一阵列表贴连接器41和第二阵列表贴连接器42进行仿真建模计算，可以将所述阵列同轴电缆43、第一阵列表贴连接器41和第二阵列表贴连接器42的特征阻抗严格控制在50Ω，以保证第一连接单元40的传输质量。

第二连接单元50中的所述探针组件包括：安装在负载板20顶部的第一探针座51、安装在所述转接板30底部的第二探针座52以及贯穿所述第一探针座51与第二探针座52并分别与所述负载板20和转接板30接触的阵列探针53。当然，所述负载板20的顶部和转接板30的底部分别设置有与所述阵列探针53对应的探针孔。阵列探针53的两端均压入所述探针孔中，以完成负载板20和转接板30的通讯连接。进一步的，所述阵列探针53的材质和端部形状可以根据需要进行时和调整，以提高阵列探针53的通讯效果。

为了控制所述探针组件的阻抗特性，本实施例中的所述阵列探针中探针的粗细和间距均通过仿真软件建模仿真计算得出，如此可以将阵列探针53中的每根探针的特征阻抗均控制在50Ω。

由于所述主板10、负载板20和转接板30上各自设置有元器件，故所述主板10、负载板20以及转接板30上各自根据不同需求，印刷有不同的传输线路，该传输线路可以在基板内部进行信号传输。即所述第一连接单元40和第一连接单元50分别连接至主板10、负载板20和转接板30上的传输线路，如此，可以形成一条完整且特征阻抗连续的信号传输链路。

进一步的，所述负载板20上的传输线路为采用塞孔制作工艺(Via in pad)形成的过孔线路。所述过孔线路的底部与所述第一连接单元40的第二阵列表贴连接器42通讯连接，所述过孔线路的顶部与所述第二连接单元50的阵列探针53的端部接触，过孔线路的存在，大大缩短了负载板20上的信号链路长度，降低了信号损耗。进一步的，所述负载板20上还设置有回流地孔，所述回流地孔位于所述过孔线路周围，可以更好的控制所述过孔线路的特征阻抗。

优选地，所述主板10、负载板20和转接板30上的传输线路的走线和尺寸分别由信号仿真软件建模仿真计算得出，从而可以将所有传输线路的特征阻抗均控制在50欧，至此本实用新型的数字信号传输装置中的整个信号链路中的特征阻抗均被统一控制在50欧，如此便使得整个信号链路的传输带宽被提高，通过实验得知，本实用新型的数字信号传输装置可以实现800Mhz及以上的单端/差分数字信号的传输。

继续参照图2和图3，本实用新型的数字信号传输装置的信号传输过程为：

主板10上的信号源即PMU，发出一单端高速数字信号，该单端高速数字信号经过所述主板10上的传输线路传递到第一阵列表贴连接器41上。

接着，所述阵列同轴电缆53将第一阵列表贴连接器41上的单端高速数字信号，传递到负载板20的第二阵列表贴连接器42上。

由于负载板20上设置有过孔线路和回流地孔，所述单端高速数字信号从位于负载板20的底部的第二阵列表贴连接器42发出，经过过孔线路传输到位于负载板20顶部的探针孔中。

所述探针组件中的阵列探针53将信号从负载板20的顶部传递到转接板30的底部，最终，经过转接板30上的传输线路传输到待测设备的引脚上。

由于本实用新型的整个信号链路的特征阻抗都很好，且信号链路长度被控制的较短，整个信号传输通路的带宽大大提高，可以实现800Mhz及以上的单端/差分数字信号的传输。

以上描述仅为本公开实施例的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开实施例中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开实施例中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

显然，本领域的技术人员可以对实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种数字信号传输装置，其特征在于，包括：承载有信号源的主板、负载板和承载有待测设备的转接板，所述主板通过第一连接单元与所述负载板通讯，所述负载板通过第二连接单元与所述转接板通讯；其中，所述第一连接单元和第二连接单元分别采用阵列同轴电缆或探针组件。

2.根据权利要求1所述的数字信号传输装置，其特征在于，所述第一连接单元包括：设置在所述主板上的第一阵列表贴连接器、设置在所述负载板上的第二阵列表贴连接器和连接所述第一阵列表贴连接器和第二阵列表贴连接器的所述阵列同轴电缆。

3.根据权利要求1或2所述的数字信号传输装置，其特征在于，所述主板、负载板以及转接板上各自设置有传输线路，所述第一连接单元和第一连接单元分别连接主板、负载板和转接板上的传输线路，以形成特征阻抗连续的信号传输链路。

4.根据权利要求3所述的数字信号传输装置，其特征在于，所述负载板上的传输线路为采用塞孔制作工艺形成的过孔线路，所述过孔线路的底部与所述第一连接单元连接，所述过孔线路的顶部与所述第二连接单元接触。

5.根据权利要求4所述的数字信号传输装置，其特征在于，所述负载板上还设置有回流地孔，所述回流地孔位于所述过孔线路周围。

6.根据权利要求3所述的数字信号传输装置，其特征在于，所述主板、负载板和转接板上的传输线路的走线和尺寸分别由仿真软件建模仿真计算得出。

7.根据权利要求1所述的数字信号传输装置，其特征在于，所述探针组件包括：安装在负载板顶部的第一探针座、安装在所述转接板底部的第二探针座以及贯穿所述第一探针座与第二探针座并分别与所述负载板和转接板接触的阵列探针。

8.根据权利要求7所述的数字信号传输装置，其特征在于，所述负载板的顶部和转接板的底部分别设置有与所述阵列探针对应的探针孔。

9.根据权利要求7所述的数字信号传输装置，其特征在于，所述阵列探针中探针的粗细和间距均通过仿真软件建模仿真计算得出。

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