ITCO20070034A1 - Connessione tra cavo elettrico e circuito stampato per elevata velocita' di trasferimento dati ed alta frequenza di segnale - Google Patents

Connessione tra cavo elettrico e circuito stampato per elevata velocita' di trasferimento dati ed alta frequenza di segnale Download PDF

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ITCO20070034A1
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cable
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impedance
interconnection
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Hubert Chan
Ascanio Orlandini
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Chen Hubert
Ascanio Orlandini
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Description

Descrizione dell'invenzione industriale avente titolo:
“Connessione tra cavo elettrico e circuito stampato per elevata velocità di trasferimento dati ed alta frequenza di segnale"
Riassunto dellinvenzione
Viene descritta una connessione galvanica diretta tra un cavo preferibilmente di forma appiattita ed un circuito stampato di destinazione (“Target PCB”) (228) tramite un circuito stampato di interconnessione ("Interconnection PCB") (200) in modo da assicurare l'impedenza controllata (“Impedente Match”) e la lunghezza bilanciata dei collegamenti elettrici ("Length Balancing") per offrire le condizioni ideali per connessioni dati ad alta velocità ed elevata frequenza. Allo stesso tempo, l'impiego dell'invenzione presentata consente di mantenere la procedura di assemblaggio tipica dell'uso dei connettori tradizionali. (Fig. 2G)
Descrizione dell'invenzione
La presente invenzione riguarda una connessione tra cavo elettrico e circuito stampato per elevata velocità di trasferimento dati ed alta frequenza di segnale, impiegando cavi speciali certificati per una specifica impedenza elettrica e tracce su circuiti stampati (PCB, Printed Circuit Board) ad impedenza controllata, secondo il preambolo della rivendicazione 1.
il funzionamento di molti dispositivi elettronici moderni prevede l’interconnessione di vari componenti tramite cavi elettrici o altre connessioni via cavo in grado di trasportare informazioni digitali ad alta velocità. Pratici esempi possono essere l'impiego di dischi fissi esterni tramite connessioni USB oppure la connessione di schermi (monitor o TV) ai computer o apparecchi audio/video impiegando connessioni digitali quali DVI o HDMI. L'attuale tendenza del mercato è quella di usare dei segnali elettrici a sempre maggiore frequenza per poter trasmettere sempre più informazione (larghezza di banda). Inoltre la tecnologia sta convergendo verso l’uso di protocolli seriali, invece che paralleli, che nuovamente porta ad un aumento della frequenza dei segnali elettrici, spesso propagati a livello elettrico su due fili con una codifica chiamata "differenziale" del segnale, per renderlo più robusto e tollerante rispetto alle interferenze.
L'aspetto principale da tenere in considerazione lavorando con segnali ad alla frequenza/alta velocità è quello di fornire una connessione elettrica che abbia una specifico valore di impedenza elettrica mantenuto il più costante possibile attraverso tutta la lunghezza della connessione. Questo tipo di connessione elettrica controllata è chiamata "connessione ad impedenza controllata” oppure, in Inglese, "impedance matched connection", Più è elevata la velocità della comunicazione e la frequenza del segnale, più è critico che l'impedenza della connessione elettrica percorsa dal segnale sia mantenuta accurata, senza discontinuità e differenze nella lunghezza tra i due (o piu) cavi elettrici su cui viaggia il segnale. Ogni discontinuità sul livello di impedenza sul percorso elettrico, infatti, genera una riflessione del segnale elettrico o di una sua parte. Queste riflessioni causate da una o piu discontinuità viaggiano anche loro lungo il percorso elettrico sommandosi alla forma d’onda del segnale originale, generando errori casuali nei dati ricevuti dai dispositivi connessi alle estremità della connessione elettrica. Gli errori sono solitamente gestiti da complessi algoritmi di riconoscimento e correzione degli errori, e generano delle richieste di ritrasmissione dell'informazione, Alla fine, l'utente avverte, a seconda delta natura dei dati trasmessi, dei sensibili rallentamenti della comunicazione oppure, nel caso di trasmissioni di dati audio/video in tempo reale, di una riduzione della qualità percepita. In aggiunta a questi effetti, le discontinuità o differenze nella lunghezza di alcuni cavi elettrici componenti linee di trasmissione ad alla velocità, provocano fenomeni di interferenza elettromagnetica (ΕMI) dovute all'irradiamento di energiai sottoforma di onde elettromagnetiche, energia che viene sottratta dal segnale rendendolo quindi più debole e meno robusto, incrementando la possibilità di essere soggetto ai problemi sopra descritti,
È esperienza comune come i cavi elettrici siano connessi ai circuiti elettronici (PCB) o, in genere, a dispositivi elettronici, impiegando vari tipi di connettori: le "cuffie" si connettono ai lettori di musica MP3 impiegando connettori "jack” audio stereo, i mouse si collegano ai computer mediante connessioni Seriali RS232, PS/2 oppure USB. oppure gli schermi si collegano alle schede grafiche o altri dispositivi audio/video mediante connessioni elettriche analogiche (CVBS, SCART o VGA) oppure digitali (DVI o HDMI).
È altrettanto esperienza comune come, maggiore è la velocità dell'informazione trasferita, maggiore è il grado di sofisticazione, complessità e costo del connettore che viene impiegato per unire il cavo al dispositivo. Questo accade perché segnali veloci richiedono maggiore cura nei connettore per preservare l integrità del segnale, prestando attenzione ad aspetti come la continuità dellimpedenza elettrica e la lunghezza delle connessioni attraverso il connettore. Con il continuo incremento delle velocità di trasferimento dati ed il parallelo continuo rimpicciolimento delle dimensioni meccaniche dei connettori, la produzione di connettori in grado di soddisfare le esigenze del mercato sarà sempre più difficile pe ri produttori dei cavi e dei cablaggi, considerato anche il fatto che spesso la produzione dei cablaggi è un processo in gran parte manuale.
D'altro canto, gli standard e le specifiche che creano le fondamenta dei protocolli dei segnali impiegati per le comunicazioni ad alta velocità possono cercare di prevedere alcuni livelli di discontinuità dell'impedenza elettrica e differenze nella lunghezza dei cavi su cui viaggia il segnale, compensandoli, pagando il prezza di minori prestazioni ed efficienza. Ad esempio, il protocollo di trasferimento dati impiegato dal segnale DVI usato per connettere schermi digitali led prevede il possìbile degrado del segnale dovuto da due connettori, prevedendo una certa riserva e imponendo certe limitazioni fisiche come la massima lunghezza del cavo di connessione. Si veda la figura 1A come esempio di questa soluzione.
Il settore industriale di produzione elettronica si divide in varie specializzazioni, tra cui quella dei produttori di cablaggi elettrici e quella gli assemblatori di componenti elettronici su circuiti stampati. La prima assembla cavi, la seconda invece monta componenti elettronici sui circuiti stampati per realizzare dispositivi elettronici finiti. Queste due categorie di aziende impiegano processi produttivi e skill completamente differenti tra di loro e questo è uno dei principali motivi perché tutti i cablaggi sono abitualmente corredati di connettori. In questo modo le aziende che assemblano i PCB possono considerare i cablaggi come fossero un normale componente che si applica innestando i connettori opportunamente, e non saldando i cavi direttamente sul circuito stampato. Il connettore saldato sui cavi viene usualmente progettato meccanicamente per agevolare il lavoro di assemblaggio nelle aziende specializzate alla produzione di cablaggi mentre il connettore che viene fissato sul circuito stampato è progettato per essere facilmente inserito nei processi di saldatura delle aziende specializzate all’assemblaggio dei circuiti elettronici.
Un altro esempio significativo proviene considerando a titolo esemplificativo un tipico cavo video digital DVI. Lo standard DVI prevede una velocità massimo di trasferimento dell'informazione di 1,65 Gbit/s, opportunamente codificata. Nonostante le specifiche non siano esaurienti in termine delta massima differenza di lunghezza tollerabile delle linee elettriche differenziali ad impedenza costante, lesperienza insegna che differenze dell'ordine di /- 1 mm siano tollerate. Una tolleranza di 1 mm può apparire molto ampia se osservata dal punto di vista di un progettista di circuiti elettronici, tuttavia appare come una grande sfida dal punto di vista di un produttore di cavi e cablaggi. Nella produzione di cavi, infatti, generalmente ciascun filo elettrico viene posizionato e saldato manualmente senza l'ausilio di supporti o altri dispositivi meccanici di allineamento. Il semplice fatto di dover distribuire i fili di un cavo sul connettore richiede che alcuni fili compiano un percorso più lungo e quindi garantire una differenza di lunghezza inferiore ad 1 mm tra due o più fili divenga un’impresa quasi impossibile. Considerando inoltre che un cavo abitualmente è dotato di un connettore in ciascuna estremità, nel caso più sfortunato gli errori si sommano da entrambe le estremità, arrivando ad una differenza di lunghezza di 2 mm ( 1 mm per ciascun connettore). A queste tolleranze meccaniche nell’assemblaggio del cavo, si devono poi ancora aggiungere le tolleranze meccaniche derivanti dall’accoppiamento meccanico con i rispettivi connettori collocati nei due dispositivi interconnessi, anche se questi ultimi sono generalmente molto contenuti. Ulteriori considerazioni relative al processo di fissaggio dei fili elettrici, mantenendo l’esempio dei connettori DVI, riguardano la precisione nel saldarli propriamente. Un tipico punto dove saldare un filo di un connettore DVI ha una lunghezza di 3 mm e quindi, per mantenere una precisione di 1 mm, questo richiede una precisione relativa del 33% nel posizionamento e nel saldare il filo elettrico. Questi livelli di precisione non possono essere verificati da un controllo visivo e apparecchiature che possono effettuare un controllo automatico/numerico sono molto costose e spesso non alta portata dei reparti di controllo qualità delle aziende produttrici di cablaggi.
Da quanto sopra descritto si evince la criticità e complessità nel garantire il mantenimento di elevati livelli qualitativi nel processo di costruzione di cavi ad impedenza controllata dotati di connettori. A peggiorare lo scenario già di per se complesso, la tendenza del mercato porta ad una progressiva ed inarrestabile crescita delle velocità in gioco: velocità di 2,5 Ghit/s sono già abitualmente in uso e evoluzioni di questi standard fi a 5 Ghit/s sono nelle fasi finali di stesura nel momento in stiamo scrivendo questo documento. Ci si può aspettare che durante i prossimi 25 anni le velocità dei collegamenti vengano estesi oltre i 25 Gbit/s. Come conseguenza, c’è un estremo bisogno di crescente affidabilità e precisione nell’interconnessione tra cablaggi e circuiti elettronici, sia per quanto riguarda il controllo della lunghezza dei fili ("length balancing” in inglese) che per il mantenere limpedenza costante (“impedance matching" in inglese) lungo collegamento elettrico.
Sommario dell’invenzione
Il compito tecnico dell’invenzione è quello di fornire una soluzione che consente di abbinare un cavo elettrico ed un circuito stampato di interconnessione ("interconnection PCB”) mantenendo un’ottima continuità dell’impedenza elettrica ed un massimo controllo sul bilanciamento delle lunghezze (“length balancing”) dei fili elettrici componenti il cavo elettrico.
Allo stesso tempo, l'invenzione consente di mantenere il processo di produzione tipico del tradizionale uso dei connettori noti.
Una volta che la connessione dei fili elettrici più critici (generalmente linee seriali su doppini con codifica differenziale) è stata effettuata con il circuito stampato di interconnessione, l'invenzione qui proposta consente l' impiego delle tradizionali tecniche di routing su circuito stampato per raggiungere il circuito stampato di destinazione ("target PCB") o trasformando il circuito stampato di interconnessione stesso in un connettore per mezzo di un processo di pressofusione, oppure saldando il circuito stampato di interconnessione ad un connettore con metodi tradizionali, oppure saldando il circuito stampato di interconnessione al circuito stampato di destinazione (“target PCB") impiegando la tecnica di saldare il profilo del circuito stampato di interconnessione a) circuito stampato di destinazione (“PCB edge solder connector"), oppure in altri modi che possono costituire differenti implementazioni dell'invenzione qui proposta.
Il circuito stampato di interconnessione può essere realizzato come un semplice circuito stampato sottile a doppio strato, con uno strato dedicato ad essere una massa di riferimento e le tracce sull'altro strato con un design ad impedenza controllata. La possibilità di impiegare un circuito stampato di soli due strati (“dual layer PCB”) e di dimensioni molto ridotte permette di mantenere i costi molto contenuti. Considerando i vantaggi riportati nei prossimi paragrafi, si ritiene che il costo aggiuntivo legato al circuito stampato di interconnessione venga ampiamente assorbito dai risparmi che questo consente di avere a livello globale sulla produzione.
La soluzione proposta è resa possibile dall’organizzazione accorta dei fili componenti il cavo in una forma appiattita, in luogo del classico cavo cilindrico. Il circuito stampato di interconnessione è progettato in modo per cui le piazzole su cui vengono saldati i fili del cavo piatto corrispondono esattamente all’organizzazione dei fili nel cavo piatto. Questa configurazione elimina completamente l'esigenza di posizionare e sbrogliare fili del cavo ai punti di saldatura degli stessi. Inoltre, sia le calze di schermatura ("braid") che i fili di massa di ritorno (“drain wires”) sono raccolti e fissati con nastro di Rame adesivo (“conductive gluing Copper tape”) e saldati ai corrispettivi punti di massa: massa dello schermo ("Shield Ground”) e massa digitale (“Digital Ground”). I vantaggi da punti di vista meccanico, elettrico, produttivo e funzionale sono numerosi: un estremo livello di controllo sul bilanciamento' delle lunghezze dei singoli fili elettrici con possibilità di raggiungere una precisione di /-0,1 mm , un disaccoppiamento tra i fili e la massa di riferimento molto ridotta (dell’ordine di 1 mm) con conseguente vantaggio per la continuità dell’impedenza della connessione, una facile ispezionabilità visiva della qualità della singola connessione incrementando la possibilità di riconoscere errori di produzione, una costruzione globalmente più sottile (anche inferiore ai 5 mm di spessore) del collegamento con benefici a livello di applicazione finale (non vengono ostacolati inserimenti meccanici ad altri slot o connettori adiacenti), una più elevata affidabilità, una più elevata automazione nel processo di produzione con conseguente riduzione dei costi e della qualità.
Migliorare il posizionamento meccanico del cavo e dei singoli fili elettrici impiegando la soluzione presentata assicura automaticamente i seguenti vantaggi a livello prettamente elettrico e di qualità del segnale trasmesso: basso bitter, bassa emissione di disturbi elettromagnetici (EMI), discontinuità dell' impedenza estremamente bassa (sia in termini di tempo che dì spazio), variazione di impedenza (Delta) estremamente limitata attraverso tutto il canale trasmissivo, percorsi dei fili di massa di ritorno del segnale estremamente vicini alle linee di segnale stesse, assicurando basse emissione di interferenze elettromagnetiche, bassa sensibilità a campi elettromagnetici esterni. Ciascuna di queste qualità contribuisce ad incrementare la garanzia di integrità del segnale rispetto all’approccio tradizionale. Questa elevata garanzia di integrità del segnale semplificano la progettazione di sistemi e circuiti integrati per velocità di trasferimento pari o superiori ai 2,5 Gbit/s.
Ulteriori caratteristiche, dettagli e vantaggi dell'invenzione sono rilevabili dalla descrizione, fornita a puro titolo esemplificativo ed illustrante schematicamente diverse forme di esecuzione dell’invenzione.
Nei disegni mostrano:
Fig. 1A: una prima soluzione della tecnica nota, mostrante una connessione con cavo DVI-DVI per applicazioni grafiche digitali; Fig. 1 B: una ulteriore soluzione della tecnica nota, mostrante una connessione ExpressCard tra Docking Station e computer portatile; Fig. 1C: ancora un’ulteriore soluzione della tecnica nota, illustrante una connessione tra cavo di sezione circolare e un circuito stampato con linee seriali ad alla velocità con codifica differenziale; Fig. 2A: una prima forma di esecuzione preferita dell’invenzione, illustrante la vista dall’alto del solo circuito stampato di interconnessione; Fig. 2B: una vista dallalto del circuito stampato di interconnessione con l'aggiunta del cavo di trasmissione dati; Fig, 2C: un'ulteriore vista dall'alto, come nelle figure 2A e 2B. integrata con il circuito stampato di destinazione rappresentato parzialmente e trovantesi sotto al circuito stampato di interconnessione; Fig. 2D: una vista dal basso di figura 2A; Fig. 2E; una vista dal basso dì figura 2B; Fig. 2F; in scala ingrandita, il dettaglio U di figura 2C; Fig, 2G: la sezione A-Α della figura 2C;
Figg. 2H, 2I, 2J: rispettivamente le sezioni B-B, C-C e D-D della figura 2B; Fig. 3: una vista dall’alto di una seconda forma di esecuzione dell'invenzione.
Come descritto più sopra nella tecnica nota e con riferimento alle figure 1A, 1 B, si rileva che alle diverse soluzioni note è comune la caratteristica di presentare due coppie di connettori 101, 102, 104, 105 (Fig. 1A) 115, 116, 118, 119 (Fig, 1B) interposti nella connessione tra due dispositivi elettronici 100 e 106 (Fig. 1A), 114 e 120 (Fig. 1B) comportante l’inconveniente dell’interruzione della continuità dell'impedenza elettrica attraverso la connessione stessa.
Eliminando i noti connettori (Fig. 1C) si ha l inconveniente di avere i fili del cavo 107 con lunghezze diverse, violando la regola della lunghezza bilanciata delle connessioni elettriche ad alta velocità 109 e 110.
Si fa ora riferimento alle forme di esecuzione secondo l’invenzione.
Come noto, i cavi impiegati nel settore (di sezione circolare o piatta) comprendono sia fili elettrici critici (cioè che trasportano linformazione ad elevata velocità, nell'implementazione qui descritta composta da coppie di fili con codifica differenziale dotati di doppia schermatura, Mylar interna e calza esterna) 225, sia da fili elettrici non critici che trasportano informazione “lenta” o alimentazione elettrica e che possono quindi essere trattati senza particolari attenzioni 244. Il processo di connessione tra un cavo piatto, preferito secondo l invenzione, 221 , e circuito stampato di interconnessione 200 è pensato per essere eseguito da un'azienda di produzione di cablaggi elettrici e consente un’efficiente controllo qualità mediante semplici controlli elettrici di corto circuiti o circuiti aperti inattesi. Il cavo elettrico così predisposto può poi essere trasferito in un’azienda specializzata in assemblaggio di circuiti elettronici e, impiegando la tecnica del saldare il profilo del circuito stampato di interconnessione 200 al circuito stampato di destinazione 228 (mostrato in figura 2F. dettaglio 214, e dalla figura 2C), il circuito stampato di interconnessione 200 viene così connesso al circuito stampato di destinazione 228, completando così il processo di accoppiamento tra il cavo elettrico 221 ed il circuito stampato di destinazione 228 senza impiegare la tradizionale coppia di connettori usualmente necessaria (uno sul cavo 221 e uno sul circuito stampato di destinazione 228). L’aver eliminato, secondo l’invenzione, l’usuale coppia di connettori consente di eliminare con sicurezza le perturbazioni dei segnali elettrici che avrebbero introdotto. Nel caso di un dispositivo elettronico, l'altra estremità del cavo potrebbe essere dotata o di questa stessa implementazione della soluzione secondo l invenzione oppure di un’altra possibile implementazione come descritto più avanti.
Si fa ora riferimento alle figure 2A-2J. Questa implementazione preferita è composta da un cavo di forma preferibilmente appiattita 221 che contiene dei fili elettrici ad impedenza controllata 225 con riferimento elettrico alla massa digitale (DGND ) costituita da uno schermo elettrico 245 e da un filo di ritorno 243 (“Drain Wire”), saldati ad un circuito stampato di interconnessione 200. La figura 2C mostra la connessione del cavo piatto 221 al circuito stampato di interconnessione 200 che viene a sua volta saldato al circuito stampato di destinazione 228 (“Target PCB). La connessione tra il cavo ed circuito stampato dì interconnessione è praticamente realizzata in tre posizioni distinte, chiaramente illustrate nelle sezioni B-B, C-C e D-D. Tra gli altri vantaggi, questa triplice saldatura contribuisce ad un buon fissaggio meccanico ed impedisce che nel tempo ci possa essere un effetto di scorrimento di alcuni dei fili del cavo. In pratica, le fasi di saldatura possono essere agevolale da supporti meccanici creati ad hoc. Il tempo di saldatura manuale viene in questo modo altamente ridotto rispetto all’impiego dei tradizionali connettori ed è anche possibile introdurre tecniche di saldatura automatizzata.
La sezione B-B mostra la connessione della calza di schermo più esterna 238 (CGND ) del cavo piatto 221 alla massa (CGND) del circuito stampato di interconnessione 201 e costituisce il primo punto di fissaggio del cavo sul circuito stampato di interconnessione. La calza di schermo 238 del cavo piatto 221 è ripiegata sulla guaina 239 del cavo stesso. La calza 238 ripiegata sulla guaina viene ricoperta da del nastro di rame autoadesivo 237, venendo così a costituire uno strumento di ritenzione meccanico che contribuisce a mantiene il cavo ed i fili in posizione. Questo nastro di rame 237 viene saldato 246 dal lato inferiore attraverso i fori appositamente predisposti 210. Grazie alle proprietà di capillarità ed adesione dello stagno (o analoga lega saldante) si viene a creare il secondo punto di saldatura 247.
La sezione C-C mostra la connessione della calza di schermo interna 248 realizzata in treccia di rame o altro materiale conduttore o foglio di alluminio o altro materiale condutture e i fili delle masse di ritorno 243 (“Drain Wire”) alla massa digitale (DGND) 203, 217 del circuito stampato di interconnessione 200. La calza di schermo 248 viene ripiegata su se stessa e su questa vengono ripiegati i fili delle masse di ritorno 243, per poi essere avvolti da del nastro di rame autoadesivo 249, venendo così a costituire un ulteriore strumento di ritenzione meccanico che contribuisce a mantenere il cavo ed i fili in posizione. Questo nastro di rame 249 viene saldato dal lato inferiore attraverso i fori appositamente predisposti 214, analogamente a quanto fatto nel caso precedente.
La sezione D-D mostra infine i fili ad impedenza controllata 225 saldati sulle piazzole ad impedenza controllata 211 previste sul circuito stampato di interconnessione 202. Si vedono anche i fili non critici 244 saldati nelle posizioni più comode.
Il circuito stampato di interconnessione 200 è un circuito stampato a due strati, sottile (intorno ai 0,4 mm) con tracce ad impedenza controllata e lunghezza bilanciata. La parte più a destra 202, 216 è ricoperta da uno strato isolante mentre la parte più a sinistra 201, 215 lascia il rame della massa esposto. Le tracce ad impedenza e lunghezza controllate 21 1, con impedenza relativa riferita alla massa digitale (DGND) riportata sulle tracce isolate 212, sui cui vengono saldati i fili ad impedenza e lunghezza controllale 225, terminano sullestremità destra con una mezza via trough hole a forma di "c" ricoperta quindi di materiale conduttivo nel senso dello spessore 232 (dettaglio U). Un’ulteriore via trough hole completo è previsto pochi mm prima del termine della traccia 231. Entrambe questi due via trough hole garantiscono il contatto galvanico tra le tracce 211 del circuito stampato di interconnessione 200 e le tracce 235 del circuito stampato dì destinazione 228 mediante stagno 234 o altra materia saldante (dettaglio U, figura 2F). La traccia 21 1 sul lato superiore del circuito stampato di interconnessione 200 prosegue nel profilo 232 e sul lato inferiore 230 fino a superare il via trough hole 231.
Al fine di garantire la solidità meccanica della connessione, oltre ai tre livelli di saldatura descritti, è previsto un fissaggio meccanico mediante opportuni fori di fissaggio 204, 205, 206, 207, 208, 209 in cui possono essere affrancate viti 229 o altre soluzioni di fissaggio tra circuiti stampati ed eventualmente interbloccanti il cavo. Come rilevabile dalla figura 3, in questa ulteriore forma di esecuzione si rileva che il cavo 221 è connesso ad un circuito stampato di interconnessione 257 che a sua volta viene associato ad un connettore 256 in luogo del circuito stampato di destinazione 228 dell'applicazione preferita. In questo modo, rispetto alla tecnica nota è comunque possibile ridurre il numero di interruzione elettriche sulla connessione, a vantaggio della qualità del segnale. Secondo l'invenzione è inoltre previsto di sostituire il connettore con delle piazzole con funzione contrattazione elettrica e connessione risparmiando cosi il componente connettore.
Secondo l' invenzione inoltre il circuito elettronico di destinazione potrebbe essere incorporato nel circuito di interconnessione.
Dalla descrizione strutturale e funzionale descritta più sopra è rilevabile che con l’invenzione proposta si risolve efficacemente il compito della stessa e si ottengono i vantaggi menzionati.
In pratica gli esperti nel ramo potranno introdurre diverse modifiche e varianti, come per esempio adottare cavi di sezione circolare, mantenendo ovviamente la stessa lunghezza per i singoli fili critici, oppure introdurre arresti meccanici tra i due circuiti stampati ed eventualmente anche di bloccaggio del cavo e così via, senza per questo fuoriuscire dall'ambito di protezione della presente invenzione, come descritto e rivendicato nel seguito.

Claims (1)

  1. Rivendicazioni 1. Connessione tra cavo elettrico e circuito stampato per elevata velocità di trasferimento dati ed alta frequenza di segnale comprendente un cavo di connessione dati ad alta velocità contenente fili ad impedenza e lunghezza controllate, nonché predisposto per il collegamento, ad ogni sua estremità, con un dispositivo elettronico, caratterizzata dal fatto che detto cavo, almeno ad una estremità, presenta detti fili collegati dapprima ad un circuito stampato di interconnessione con tracce a lunghezza ed impedenza controllate e corrispondenti tracce della massa di riferimento mediante una connessione galvanica, dei segnali ad impedenza controllata, atta a garantire la continuità dell'impedenza elettrica della connessione, collegando poi detto circuito stampato di interconnessione al dispositivo elettronico da connettere, 2. Connessione secondo il preambolo della rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il circuito elettronico di destinazione sia incorporato nel circuito di interconnessione, detto cavo, almeno ad una estremità, presenta detti fi collegati ad un circuito stampato di interconnessione con tracce a lunghezza ed impedenza controllate e corrispondenti tracce della massa di riferimento mediante una connessione galvanica, dei segnali ad impedenza controllata, atta a garantire la continuità dell'impedenza elettrica della connessione. 3. Connessione secondo la rivendicazione 1 e 2, caratterizzata dal fatto che il cavo è preferibilmente un cavo piatto nella parte alloggiante i fili critici, ovvero i fili a lunghezza ed impedenza controllate che veicolano l' informazioni ad alta velocità e frequenza. 4. Connessione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che sono previsti elementi meccanici di bloccaggio del cavo e dei detti circuiti stampati associati, rispettivamente del cavo e del circuito stampato. 5. Connessione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che nelle tracce del circuito stampato di interconnessione, in prossimità del punto di connessione con il circuito stampato di destinazione, sono previsti dei fori passanti (via trough hole). 6. Connessione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti , caratterizzata dal fatto che il cavo è fissato meccanicamente ed elettricamente in tre posizioni, e più precisamente in corrispondenza del punto di saldatura della calza di schermatura esterna, in corrispondenza del punto di saldatura della massa di riferimento dei segnali ad impedenza controllata, ed in corrispondenza del punto di saldatura dei fili. (Fig. 2B, Figg. 2H-2J) 7. Connessione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che essa comprende; • un circuito stampato di interconnessione ad impedenza e lunghezza controllate che opera come connessione intermedia tra un cavo elettrico con fili ad impedenza e lunghezza controllate ed, ● un circuito stampato di destinazione anch'esso ad impedenza e lunghezza controllate; in cui • detto circuito stampato di interconnessione dotato di pia ad impedenza e lunghezza controllate sui cui saldare i fili elettrici del cavo, anch'essi ad impedenza e lunghezza controllate; • laddove detto circuito stampato di interconnessione è dotato di punti di saldatura per la schermatura elettrica, le masse di riferimento e fili di ritorno (“drain wires”) di detto cavo; • laddove detto circuito stampato di interconnessione dotato di punti di contatto realizzati con piazzale di saldatura a lunghezza e impedenza controllata disposti ad un'estremità, comba con analoghe piazzola di saldatura disposte sul circuito stampato di destinazione, previsti per essere connessi galvanicamente con stagno o altro processo saladante; • laddove dette piazzole di saldatura sono terminanti sull'estremità del circuito stampato con un semi-foro o tratto continuo di materiale conduttore quale stagno o altra lega di saldatura; • laddove infine detto circuito stampato di interconnessione è dotato di strumento di fissaggio meccanico con il circuito stampato di destinazione. 8. Connessione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il circuito elettronico di destinazione è incorporato nel circuito di interconnessione e terminante con un connettore. (Fig. 3) 9. Connessione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il circuito elettronico di destinazione è incorporato nel circuito di interconnessione e terminante con piazzole con funzione di connettore.
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