TW201309122A - 具有高速差分訊號佈線結構的印刷電路板 - Google Patents

Abstract

一種具有高速差分訊號佈線結構的印刷電路板，包括第一至第八耦合電容焊盤、第一及第五連接器焊盤、複數傳輸線、第一至第四共用焊盤及至少一電壓轉換電路，該第一連接器焊盤透過該第一至第四共用焊盤可選擇性地與該第二至第五連接器焊盤相連，該至少一電壓轉換電路將第一連接器焊盤輸出的電壓轉換後提供給第二至第五連接器焊盤。

Description

具有高速差分訊號佈線結構的印刷電路板

本發明係關於一種具有高速差分訊號佈線結構的印刷電路板。

習知的一般個人電腦主機板上，除了有中央處理器、晶片組外，還有複數用於安裝介面卡的連接器。而該等連接器均需要不同的工作電壓，因此需要針對不同的連接器在主機板上設計連接器與電源電路的佈線，造成印刷電路板佈線複雜。因此，如何提供一種印刷電路板，利用相同的主機板佈線，可支持多種連接器，已成為業界急需解決的課題。

鑒於以上內容，有必要提供一種具有高速差分訊號佈線結構的印刷電路板，可選擇性地連接多個連接器。

一種具有高速差分訊號佈線結構的印刷電路板，包括第一至第五連接器焊盤、第一至第八耦合電容焊盤、第一至第十傳輸線、第一至第四共用焊盤及至少一電壓轉換電路，該第一至第三連接器焊盤、第一至第四傳輸線、第一及第二共用焊盤均設於該印刷電路板的第一層，該第四及第五連接器焊盤、該第五至第八傳輸線、第三及第四共用焊盤均設於該印刷電路板的第二層，該第九及第十傳輸線設於該第一層與第二層之間的第三層，該第一共用焊盤與該第三共用焊盤透過一第一過孔相連，該第二共用焊盤與該第四共用焊盤透過一第二過孔相連，該第一連接器焊盤透過該第九及第十傳輸線分別連接至該第一及第二過孔，該第一及第二傳輸線的一端分別與該第二連接器焊盤相連，該第一及第二傳輸線的另一端分別與該第一及第二耦合電容焊盤相連，該第三及第四傳輸線的一端分別與該第三連接器焊盤相連，該第三及第四傳輸線的另一端分別與該第三及第四耦合電容焊盤相連，該第五及第六傳輸線的一端分別與該第四連接器焊盤相連，該第五及第六傳輸線的另一端分別與該第五及第六耦合電容焊盤相連，該第七及第八傳輸線的一端分別與該第五連接器焊盤相連，該第七及第八傳輸線的另一端分別與該第七及第八耦合電容焊盤相連，第二至第五連接器中的至少一個所接收的電壓與第一連接器所接收的電壓不同，該耦合電容焊盤與每一不同於第一連接器接收的電壓的連接器之間連接一電壓轉換電路，該電壓轉換電路用於將該第一連接器輸出的電壓進行轉換後提供給對應的連接器，該第一共用焊盤位於該第一及第三耦合電容焊盤之間，該第二共用焊盤位於該第二及第四耦合電容焊盤之間，該第三共用焊盤位於該第五及第七耦合電容焊盤之間，該第四共用焊盤位於該第六及第八耦合電容焊盤之間，該第一及第二耦合電容焊盤與該第一及第二共用焊盤之間及該第三及第四耦合電容焊盤與該第一及第二共用焊盤之間可選擇性的焊接兩耦合電容，該第五及第六耦合電容焊盤與該第三及第四共用焊盤之間及該第七及第八耦合電容焊盤與該第三及第四共用焊盤之間可選擇性的焊接兩耦合電容。

相較習知技術，該印刷電路板設置有共用焊盤，透過該共用焊盤可選擇性地連接耦合電容，進而選擇性地連接不同類型的連接器並透過電壓轉換電路將從第一連接器焊盤接收到的電壓轉換後提供給第二至第五連接器焊盤。借此，只需提供該主機板佈線架構，即可彈性地支援不同的連接器，從而減少了主機板佈線的複雜度。

請一併參考圖1及圖2，本發明具有高速差分訊號佈線結構的印刷電路板100的較佳實施方式包括一第一連接器焊盤10、第一至第八耦合電容焊盤21-28、第二至第五連接器焊盤31-34、傳輸線110、120、210、220、230、240、250、260、270及280、第一至第四共用焊盤12、14、16、18及第一至第三電壓轉換電路41-43。其中，該第二及第三連接器焊盤31及32、該等傳輸線210、220、230及240、第一至第四耦合電容焊盤21-24、該第一及第二共用焊盤12、14及該第一電壓轉換電路41均設於該印刷電路板的上層，該第四及第五連接器焊盤33及34、該傳輸線250、260、270及280、第五至第八耦合電容焊盤25-28、該第三及第四共用焊盤16、18及第二及第三轉換電路42、43均設於該印刷電路板的下層，該等傳輸線110及120設在該上層與下層之間的某一層上。該第一共用焊盤12與該第三共用焊盤16透過一第一過孔（一般可應用盲孔、埋孔、通孔制程進行設計）13相連，該第二共用焊盤14與該第四共用焊盤18透過一第二過孔15相連。

在本實施方式中，該第一及第二連接器焊盤10、31為PCIE連接器焊盤，用於安裝PCIE連接器；第三至第五連接器焊盤32-34則分別為SAS連接器焊盤、SATA連接器焊盤及USB連接器焊盤，用以安裝SAS連接器、SATA連接器及USB連接器。其中，PCIE連接器的工作電壓是3.3V，SAS連接器、SATA連接器及USB連接器的工作電壓均為5V。在本實施方式中，該第一至第三電壓轉換電路41-43為升壓電路，在其他實施方式中，該第一至第三電壓轉換電路41-43可以根據設計需要為降壓電路。

該第一連接器10設在上層或下層(圖1未示出)，該第一連接器10與該兩傳輸線110及120相連，該兩傳輸線110及120分別連接至該第一過孔13及第二過孔15。該兩傳輸線210及220的一端分別與第二連接器焊盤31的兩輸入端相連，另一端分別與該第一及第二耦合電容焊盤21及22相連。該兩傳輸線230及240的一端均經該第一電壓轉換電路41與第三連接器焊盤32相連，另一端分別與該第三及第四耦合電容焊盤23及24相連。該兩傳輸線250及260的一端分別經該第二電壓轉換電路42與第四連接器焊盤33相連，另一端分別與該第五及第六耦合電容焊盤25及26相連。該兩傳輸線270及280的一端分別經該第三電壓轉換電路43與第五連接器焊盤34相連，另一端分別與該第七及第八耦合電容焊盤27及28相連。

該第一共用焊盤12位於該第一及第三耦合電容焊盤21及23之間，該第二共用焊盤14位於該第二及第四耦合電容焊盤22及24之間，該第三共用焊盤16位於該第五及第七耦合電容焊盤25及27之間，該第四共用焊盤18位於該第六及第八耦合電容焊盤26及28之間。在其他實施方式中，該第一至第八耦合電容焊盤21-28、第一至第五連接器焊盤10、31-34在印刷電路板100上的位置亦可根據實際需要進行相應設置。

請參考圖2及3，當需在第二連接器焊盤31上安裝一第二連接器（未示出），如PCIE連接器時，則將該第三至第八電感焊盤23-28空接，將兩耦合電容200分別焊接在該第一耦合電容焊盤21與第一共用焊盤12之間及焊接在該第二耦合電容焊盤22與第二共用焊盤14之間，將一跨接電容300焊接在該第三及第四共用焊盤16及18之間。如此，該第一連接器焊盤10將接收到的電壓訊號透過傳輸線110及120、過孔13及15、第一及第二共用焊盤12及14、耦合電容200、該第一及第二耦合電容焊盤21及22及傳輸線210及220傳輸給第二連接器焊盤31上的第二連接器，如PCIE連接器。該跨接電容300的設置可有效改善訊號過強的問題，避免產品產生可靠度問題，其他實施方式中，該跨接電容300亦可根據實際需要選用跨接電阻或者直接省略該跨接電容300。

請參考圖4，當需在第三連接器焊盤32上安裝一第三連接器（未示出），如SAS連接器時，則將該第一及第二、第五至第八電感焊盤21、22、25-28空接，將兩耦合電容200分別焊接在該第三耦合電容焊盤23與第一共用焊盤12之間及焊接在該第四耦合電容焊盤24與第二共用焊盤14之間，將一跨接電容300焊接在該第三及第四共用焊盤16及18之間。如此，該第一連接器焊盤10將接收到的電壓透過傳輸線110及120、過孔13及15、第一及第二共用焊盤12及14、耦合電容200、該第三及第四耦合電容焊盤23及24及傳輸線230及240傳輸給第一電壓轉換電路41，該第一電壓轉換電路41將接收到3.3V的電壓進行升壓轉換為5V電壓後傳輸給第三連接器焊盤32上的第三連接器，如SAS連接器。

請參考圖5，當需在第四連接器焊盤33上安裝一第四連接器（未示出），如SATA連接器時，則將該第一至第四、第七及第八電感焊盤21-24、27、28空接，將兩耦合電容200分別焊接在該第五耦合電容焊盤25與第三共用焊盤16之間及焊接在該第六耦合電容焊盤26與第四共用焊盤18之間，將一跨接電容300焊接在該第一及第二共用焊盤12及14之間。如此，該第一連接器焊盤10，如PCIE連接器焊盤將接收到的電壓透過傳輸線110及120、過孔13及15、第三及第四共用焊盤16及18、耦合電容200、該第五及第六耦合電容焊盤25及26及傳輸線250及260傳輸給該第二電壓轉換電路42，該第二電壓轉換電路42將接收到的3.3V電壓升壓轉換為5V電壓後傳輸給第四連接器焊盤33上的第四連接器，如SATA連接器。

請參考圖6，當需在第五連接器焊盤34上安裝一第五連接器（未示出），如USB連接器時，則將該第一至第六電感焊盤21-26空接，將兩耦合電容200分別焊接在該第七耦合電容焊盤27與第三共用焊盤16之間及焊接在該第八耦合電容焊盤28與第四共用焊盤18之間，將一跨接電容300焊接在該第一及第二共用焊盤12及14之間。如此，該第一連接器焊盤10，如PCIE連接器焊盤將接收到的電壓透過傳輸線110及120、過孔13及15、第三及第四共用焊盤16及18、耦合電容200該第七及第八耦合電容焊盤27及28及傳輸線270及280傳輸給該第三電壓轉換電路43，該第三電壓轉換電路43將接收到的3.3V電壓升壓轉換為5V電壓後傳輸給第五連接器焊盤34上的第五連接器，如USB連接器。

從上面的描述可以看出，只要第二至第五連接器焊盤31-34中的至少一個所接收的電壓與第一連接器焊盤10所接收的電壓不同，該耦合電容焊盤與每一不同於第一連接器焊盤10接收的電壓的連接器之間連接一電壓轉換電路，該電壓轉換電路用於將該第一連接器焊盤10輸出的電壓進行轉換後提供給對應的連接器。

藉此，只需提供該主機板佈線架構，即可彈性地支援不同的連接器並透過轉換電路將接收到的電壓轉換後提供給不同類型的連接器，從而減少了印刷電路板佈線的複雜度，而且還可根據需要透過連接跨接電容或跨接電阻提高訊號可靠度。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。

100．．．印刷電路板

21-28．．．第一至第八耦合電容焊盤

10．．．第一連接器焊盤

31-34．．．第二至第五連接器焊盤

110、120、210-280．．．傳輸線

12、14、16、18．．．第一至第四共用焊盤

200．．．耦合電容

300．．．跨接電容

13．．．第一過孔

15．．．第二過孔

41-43．．．第一至第三電壓轉換電路

圖1為本發明具有高速差分訊號佈線結構的印刷電路板較佳實施方式的示意圖。

圖2為圖1中印刷電路板的線路連接示意圖。

圖3為圖1中印刷電路板僅連接第二連接器的示意圖。

圖4為圖1中印刷電路板僅連接第三連接器的示意圖。

圖5為圖1中印刷電路板僅連接第四連接器的示意圖。

圖6為圖1中印刷電路板僅連接第五連接器的示意圖。

100．．．印刷電路板

21-28．．．第一至第八耦合電容焊盤

10．．．第一連接器焊盤

31-34．．．第二至第五連接器焊盤

110、120、210-280．．．傳輸線

12、14、16、18．．．第一至第四共用焊盤

41-43．．．第一至第三電壓轉換電路

Claims (5)

1. 一種具有高速差分訊號佈線結構的印刷電路板，包括第一至第五連接器焊盤、第一至第八耦合電容焊盤、第一至第十傳輸線、第一至第四共用焊盤及至少一電壓轉換電路，該第一至第三連接器焊盤、第一至第四傳輸線、第一及第二共用焊盤均設於該印刷電路板的第一層，該第四及第五連接器焊盤、該第五至第八傳輸線、第三及第四共用焊盤均設於該印刷電路板的第二層，該第九及第十傳輸線設於該第一層與第二層之間的第三層，該第一共用焊盤與該第三共用焊盤透過一第一過孔相連，該第二共用焊盤與該第四共用焊盤透過一第二過孔相連，該第一連接器焊盤透過該第九及第十傳輸線分別連接至該第一及第二過孔，該第一及第二傳輸線的一端分別與該第二連接器焊盤相連，該第一及第二傳輸線的另一端分別與該第一及第二耦合電容焊盤相連，該第三及第四傳輸線的一端分別與該第三連接器焊盤相連，該第三及第四傳輸線的另一端分別與該第三及第四耦合電容焊盤相連，該第五及第六傳輸線的一端分別與該第四連接器焊盤相連，該第五及第六傳輸線的另一端分別與該第五及第六耦合電容焊盤相連，該第七及第八傳輸線的一端分別與該第五連接器焊盤相連，該第七及第八傳輸線的另一端分別與該第七及第八耦合電容焊盤相連，第二至第五連接器中的至少一個所接收的電壓與第一連接器所接收的電壓不同，該耦合電容焊盤與每一不同於第一連接器接收的電壓的連接器之間連接一電壓轉換電路，該電壓轉換電路用於將該第一連接器輸出的電壓進行轉換後提供給對應的連接器，該第一共用焊盤位於該第一及第三耦合電容焊盤之間，該第二共用焊盤位於該第二及第四耦合電容焊盤之間，該第三共用焊盤位於該第五及第七耦合電容焊盤之間，該第四共用焊盤位於該第六及第八耦合電容焊盤之間，該第一及第二耦合電容焊盤與該第一及第二共用焊盤之間及該第三及第四耦合電容焊盤與該第一及第二共用焊盤之間可選擇性的焊接兩耦合電容，該第五及第六耦合電容焊盤與該第三及第四共用焊盤之間及該第七及第八耦合電容焊盤與該第三及第四共用焊盤之間可選擇性的焊接兩耦合電容。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具有高速差分訊號佈線結構的印刷電路板，其中該第一及第二連接器焊盤用於安裝PCIE連接器，第三至第五連接器焊盤分別用於安裝SAS連接器、SATA連接器及USB連接器，該至少一轉換電路包括連接在第三連接器焊盤與該第三及第四耦合電容之間的第一轉換電路、連接在第四連接器焊盤與該第五及第六耦合電容之間的第二轉換電路及連接在第五連接器焊盤與該第七及第八耦合電容之間的第三轉換電路。
3. 如申請專利範圍第2項所述之具有高速差分訊號佈線結構的印刷電路板，其中該第一至第三轉換電路均為升壓電路。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具有高速差分訊號佈線結構的印刷電路板，其中當該第一及第二共用焊盤上連接耦合電容時，該第三及第四共用焊盤之間焊接一跨接電容或一跨接電阻。
5. 如申請專利範圍第1項所述之具有高速差分訊號佈線結構的印刷電路板，其中當該第三及第四共用焊盤上連接耦合電容時，該第一及第二共用焊盤之間焊接一跨接電容或一跨接電阻。