[go: up one dir, main page]

CN1199528C - 印刷电路板及其组合件 - Google Patents

印刷电路板及其组合件 Download PDF

Info

Publication number
CN1199528C
CN1199528C CNB99813967XA CN99813967A CN1199528C CN 1199528 C CN1199528 C CN 1199528C CN B99813967X A CNB99813967X A CN B99813967XA CN 99813967 A CN99813967 A CN 99813967A CN 1199528 C CN1199528 C CN 1199528C
Authority
CN
China
Prior art keywords
dielectric
conductive via
reference potential
impedance
transmission line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB99813967XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN1329812A (zh
Inventor
托马斯S·科恩
马克W·盖卢斯
菲利普P·斯托克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Amphenol Corp
Original Assignee
Teradyne Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teradyne Inc filed Critical Teradyne Inc
Publication of CN1329812A publication Critical patent/CN1329812A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1199528C publication Critical patent/CN1199528C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/11—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K1/115—Via connections; Lands around holes or via connections
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0237—High frequency adaptations
    • H05K1/024—Dielectric details, e.g. changing the dielectric material around a transmission line
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09209—Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/09372—Pads and lands
    • H05K2201/09472—Recessed pad for surface mounting; Recessed electrode of component
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09209—Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/09654—Shape and layout details of conductors covering at least two types of conductors provided for in H05K2201/09218 - H05K2201/095
    • H05K2201/09718—Clearance holes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09818—Shape or layout details not covered by a single group of H05K2201/09009 - H05K2201/09809
    • H05K2201/09845—Stepped hole, via, edge, bump or conductor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10189—Non-printed connector
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10431—Details of mounted components
    • H05K2201/1059—Connections made by press-fit insertion
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/04—Soldering or other types of metallurgic bonding
    • H05K2203/0455—PTH for surface mount device [SMD], e.g. wherein solder flows through the PTH during mounting
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/306—Lead-in-hole components, e.g. affixing or retention before soldering, spacing means
    • H05K3/308—Adaptations of leads
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341—Surface mounted components
    • H05K3/3421—Leaded components
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/40—Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/42—Plated through-holes or plated via connections
    • H05K3/429—Plated through-holes specially for multilayer circuits, e.g. having connections to inner circuit layers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)

Abstract

印刷电路板组合件(10)具有一对印刷电路板(12，14)。每个印刷电路板(12，14)具有从电介质(16)的一个表面穿透到电介质(16)的内部区域(17)的导电通孔(22)。每个印刷电路板(12，14)具有设置在电介质(16)中的参考电位层(20)和信号导体(18)，信号导体(18)与参考电位层(20)平行，以提供具有预定阻抗的传输线(25)。每个电路板的信号导体(18)连接到电路板的导电通孔(22)。每个电路板中的导电通孔(22)被设计成，向其传输线(25)提供与传输线(25)的阻抗实质上匹配的阻抗。提供第一电连接器(32)，其具有连接到电路板之一(12)的导电通孔(22)的信号触点(36)，并提供第二电连接器(34)，其具有连接到另一个电路板(14)的导电通孔(22)的信号触点(38)。第一电连接器(32)的第一信号触点(36)适用于电连接第二电连接器(34)的第二触点(38)。

Description

印刷电路板及其组合件
技术领域
本发明涉及印刷电路板和制造方法，具体涉及一种适于承载具有非常高数据速率的信号的印刷电路板。
背景技术
本领域公知的是，印刷电路板用于在电路板表面上安装的电气部件之间耦合数据。数据是通过设置在电路板中各个层上的信号导体耦合的。电路板还承载参考电位，例如接地和部件电源电压。为了提供各个层中信号导体之间的隔离，在各信号导体层之间布置参考电位导电平面。
本领域公知的是，为了连接到各部件，提供了导电通孔，导电通孔从电路板表面穿透到其内部区域以连接到信号导体。这些通孔形成所谓的“信号发出点”。此外，在很多情况下，需要将一个印刷电路板上的部件电连接到另一个印刷电路板上的部件。这通常是利用电连接器组合件完成的。连接器组合件具有两个部分，每个部分安装在一个对应的印刷电路板上。因此，当希望将一个电路板连接到另一个电路板时，将上述连接器两部分相互插接在一起。
此外，本领域公知的是，通过印刷电路板传播的信号的数据速率在不断增长。随着这种数据速率的增长，有必要改善通过一个印刷电路板到另一个印刷电路板的数据的电耦合效率。更具体地说，信号导体、参考电位平面或层、和二者之间的电介质板部分形成了具有预定阻抗(通常是50欧姆)的传输线。通孔的作用产生了与传输线的阻抗的阻抗失配。一种用于补偿这种阻抗失配的技术是在连接器中提供补偿元件。对于其阻抗低于电路板中信号轨迹的阻抗的通孔，将某些连接器设计成具有较高阻抗，使得互连件的平均阻抗与电路板中的阻抗相同。但是，限制互连件性能的信号反射取决于阻抗的变化。
发明内容
根据本发明，提供一种印刷电路板，具有从电介质的一个表面穿透到电介质的内部区域的导电通孔。参考电位层与该表面平行地设置在电介质的内部区域中。信号导体与参考电位层平行地设置在电介质中，以提供具有预定阻抗的传输线。导电通孔被设计成，向传输线提供与传输线阻抗实质上匹配的阻抗。
利用这种设置，在印刷电路板内部提供阻抗匹配，从而在减小由通过连接器发出点的阻抗失配引起的反射的情况下实现从这个电路板到另一个电路板的连接。我们认识到，互连件的平均阻抗与电路板阻抗的匹配会限制互连件的性能，尤其是对于高频信号。我们认识到，具有与印刷电路板阻抗更相似的阻抗的通孔是有益的。
根据本发明的另一个特征，提供一种印刷电路板，具有从电介质的一个表面穿透到电介质的内部区域的导电通孔。导电通孔在电介质的表面区域比在电介质的内部区域具有更宽的区域。参考电位层设置在电介质的内部区域中。信号导体与参考电位层平行地设置在电介质中，以提供具有预定阻抗的传输线。信号导体被连接到导电通孔。导电通孔被设计成，向传输线提供与传输线阻抗实质上匹配的阻抗。更具体地说，选择该中空导电通孔的较宽的表面部分来容纳连接器的端子管脚，而选择导电通孔较窄的的内部部分用于阻抗匹配。
根据本发明的另一个特征，提供一种印刷电路板，具有从电介质的一个表面穿透到电介质的内部区域的导电通孔。导电通孔在电介质的表面区域比在电介质的内部区域具有更宽的区域。与该表面平行地在电介质的内部区域中设置多个不同层的参考电位层。该多个层的边沿在距导电通孔有不同距离处终止。
根据本发明的另一个特征，提供一种印刷电路板组合件，其具有一对印刷电路板。每个电路板具有从电介质的一个表面穿透到电介质的内部区域的导电通孔。每个印刷电路板具有设置在其电介质中的参考电位层和信号导体，信号导体与参考电位层平行，以提供具有预定阻抗的传输线。每个电路板的信号导体连接到其导电通孔。每个电路板中的导电通孔被设计成，向其传输线提供与传输线阻抗实质上匹配的阻抗。提供第一电连接器，其具有连接到一个电路板的导电通孔的信号触点，并提供第二电连接器，其具有连接到另一个电路板的导电通孔的信号触点。第一电导体的第一信号触点适于电连接第二电连接器的第二触点。
根据本发明的另一个特征，一对印刷电路板通过一电连接器电气互连。每个印刷电路板具有从电介质的一个表面穿透到电介质的内部区域的导电通孔。参考电位层与该表面平行地设置在电介质的内部区域中。信号导体与参考电位层平行地设置在电介质中，以提供具有预定阻抗的传输线。导电通孔被设计成，向传输线提供与传输线阻抗实质上匹配的阻抗。从一个电路板通过电连接器到另一个电路板的阻抗实质上是恒定的。
本发明的又一个特征是，上述印刷电路板底板上通孔的上部与第二参考电位层之间的间隔等于子卡上通孔的上部与第四参考电位层之间的间隔。
此外，上述两个印刷电路板可以具有不同的厚度和层结构。
根据本发明的另一个特征，提供一种制造印刷电路板的方法。该方法包括：确定印刷电路板中的传输线的阻抗，该传输线具有利用一部分电介质与参考电位层间隔开的信号导体；以及确定在电介质中的、从电介质的一个表面穿透到电介质的内部区域、并连接到信号导体的导电通孔的结构，以向传输线提供与传输线阻抗实质上匹配的端接阻抗。
根据本发明的另一个特征，提供一种制造印刷电路板的方法。该方法包括：确定印刷电路板中的传输线的阻抗，该传输线具有利用一部分电介质与参考电位层间隔开的信号导体；以及确定在电介质的表面区域比在电介质的内部区域具有更宽区域的、并连接到信号导体的导电通孔的结构，以向传输线提供与传输线阻抗实质上匹配的端接阻抗。
根据本发明的另一个特征，提供一种制造印刷电路板的方法。该方法包括：确定印刷电路板中的传输线的阻抗，该传输线具有利用一部分电介质与参考电位层间隔开的信号导体；确定在电介质中的、从电介质的一个表面穿透到电介质的内部区域、并连接到信号导体的导电通孔与参考电位层的边沿之间的距离，以向传输线提供与传输线阻抗实质上匹配的端接阻抗。
附图说明
从下面结合附图的详细说明中可以对本发明的这些和其它特征以及发明本身有更清楚的了解，在附图中：
图1是根据本发明的印刷电路板组合件的分解横截面图；
图2是根据本发明的图1的印刷电路板组合件的装配横截面图；
图3是图2的组合件的一部分的放大图，该部分在图2中由圆3-3包围；
图4是图2的组合件的另一个部分的放大图，该部分在图2中由圆4-4包围；
图5是用于理解根据本发明的设计印刷电路板的方法的曲线图。
优选实施方式
现在参考图1和2，显示了印刷电路板组合件10。该组合件包括一对多层印刷电路板12，14；一个通常是底板印刷电路板12，另一个是子卡(daughtercard)印刷电路板14。每个电路板12，14包括电介质16，电介质16在其内部区域17中具有设置在电路板的各个层中的多个导电体18，图3和4中详细显示这种多层信号导体18的一个示例。设置在导电体18的各层之间的是参考电位层，或导电材料的薄层20。这些参考电位层20用于向印刷电路板12，14的表面上安装的电气部件(未示出)提供地电位或参考电压。导电通孔22(显示了其一个示例)从电介质16的表面24穿透到电介质16的内部区域17。如图所示，导电体18连接到导电通孔22。
如上所述，在电介质16中、在信号导体18之间、并且与信号导体18平行地设置多个参考电位层20。这些参考电位层20还在设置在一对参考电位层20之间的信号导体18之间提供电屏蔽。应注意，参考电位层20、下面的信号导体18和二者之间的一部分电介质16提供了具有预定阻抗(例如50欧姆)的微带传输线25。还应注意，信号导体18连接到导电通孔22。此处，导电通孔22被设计成，向微带传输线25提供与微带传输线25的阻抗实质上匹配的端接阻抗。更具体地说，对导电通孔22的形状和导电通孔22与参考电位层20的边沿28之间的间隔进行选择，以将由导电薄层20、导体18和二者之间的一部分电介质16形成的微带传输线25端接到一匹配负载，即端接到与微带传输线25的阻抗实质上匹配的端接阻抗，从而使信号导体18上的数据到导电通孔22的传送效率最大。
示例
使用图4的结构构造了一个测试电路板。该电路板的厚度为0.222英寸。通孔22的较宽部分29的直径为0.026英寸，在孔的表面上施加了导电层后的内部直径是0.022英寸。孔被形成为0.025英寸深。通孔22的较窄部分31的直径为0.014英寸。距离S2和S1分别被设置为0.13英寸和0.0215英寸。对具有100psec的上升时间的信号测量通孔的阻抗。所测得的阻抗是45.3欧姆，与目标值50欧姆的差异在10％以内。作为比较，在电路板上制造一个单独通孔，其具有恒定直径并且与地平面均匀缩进0.13英寸。该通孔的测量阻抗是35欧姆。
组合件10(图1和2)包括电连接器组合件30，其具有一对电连接器32，34。电连接器32具有连接到一对电路板之一(此处是底板印刷电路板12)的导电通孔22的多个信号触点36。电连接器34具有连接到另一个电路板(此处是子卡印刷电路板14)的导电通孔22的信号触点38。如图所示，电连接器32的信号导体36适用于与电连接器34的触点38的常规方式电连接，以使印刷电路板12，14电互连。
更具体地说，分别更详细地参照图3和4中的印刷电路板12，14，并分别考虑每个电路板12，14中的导电通孔22的一个示例，该导电通孔22从电介质16的表面24穿透到电介质16的内部区域17。导电通孔22是中空的，具有比下内部部分31宽的上表面部分29。选择上部29的宽度以接收连接器32的端子管脚40。此处，显示了两种类型的端子管脚40。用于底板印刷电路板12(图3)中的通孔22的端子管脚40是有回弹力的端子管脚，具有在其中形成的中空区域41以使端子管脚40在被推入通孔22的较宽表面部分29时能稍微压缩。用于子卡印刷电路板14(图4)中的通孔22的端子管脚40是管脚40，当其插入通孔22的较宽表面部分29后，再用焊料43填充该通孔22的较宽表面部分29。信号导体18和连接器32，34的端子管脚40之间的连接被称为信号发出点。
如上所述，在电介质16的内部区域17中与表面24平行地设置多个参考电位层20。层20的边沿48在与导电通孔22相邻处终止。印刷电路板制造商通常将边沿48和导电通孔22的侧壁之间的距离S1选择为某一最小距离，以提供一定程度的容差，这将防止导电通孔22和参考电位层20之间的意外短路。因此，通常沿着电介质16的整个内部17的深度使用同样的最小距离S1。例如，此处的距离S1是0.013”英寸。但是，如上所述，此处对参考电位层20的边沿48和导电通孔22的侧壁之间的距离S2进行选择，以将由导电薄层20、导体18和二者之间的一部分电介质16形成的微带传输线25端接到一匹配负载，即端接到与微带传输线25的阻抗匹配的端接阻抗，从而使信号导体18上的数据到导电通孔22的传送效率最大。更具体地说，应注意，多个参考电位层20的边沿48在距导电通孔22不同预定距离S1，S2处终止。更具体地说，邻近电介质16的较低内部区域31的参考电位层20的边沿48与导电通孔22间隔距离S2，该距离大于邻近导电通孔22的较宽表面区域29的参考电位层20的最小许可间隙距离S1。选择距离S2以减小参考电位层20的边沿48与导电通孔22之间的电容。但是，S2不能任意大，因为设置在参考电位层20两侧的一对信号导体18之间的屏蔽会损失。
还应注意，对底板印刷电路板12和子卡印刷电路板14中的通孔22进行选择，使得每个电路板12，14中的微带传输线25都以与微带传输线25匹配的阻抗端接。因此，通过将电连接器组合件构造成具有与每个印刷电路板12，14中的微带传输线25的阻抗匹配的阻抗的传输线，如果将连接器设计成具有与印刷电路板中的信号轨迹的阻抗紧密匹配的阻抗，那么信号导体18上的数据通过连接器组合件30在印刷电路板12，14之间的传送具有最大效率。因此，从该对电路板之一通过电连接器到另一个电路板的阻抗是实质上恒定的。
因此，选择中空导电通孔的较宽的、表面部分29来容纳端子管脚40，而选择导电通孔的较窄的、内部部分31用于微带传输线25的阻抗匹配端接。
用于设计导电通孔22的方法包括：例如利用常规的时域反射计确定印刷电路板12，14中的传输线25的阻抗。如上所述，传输线25具有利用一部分电介质16与参考电位层20间隔开的信号导体18。然后，考虑参考电位层20的边沿48和导电通孔之间的距离S2造成的任何屏蔽损失，与距离S2一起选择导电通孔22的结构(即较宽表面部分29的宽度，较宽表面部分29的深度，和较窄内部部分31的宽度)，以向传输线提供与传输线25的阻抗实质上匹配的端接阻抗。对另一个印刷电路板执行类似的程序。
例如，此处由通孔提供的阻抗与具有该通孔的印刷电路板的阻抗相差10％以内。通过连接器的阻抗与连接该连接器的通孔的阻抗相差10％以内。
可以理解，此处给出的数字是示意性的。用于地平面和通孔之间的缩进的确切尺寸取决于几个因素。电路板的厚度会影响S1和S2的尺寸。对于较厚的电路板，需要较大的缩进。
本发明特别适用于厚电路板。具有小于0.125英寸厚度的电路板可以提供与希望值相差10％以内的阻抗，而无需具有减小厚度的部分，并且无需改变与地平面的标准缩进。对于具有大于0.200英寸厚度的电路板，本发明将特别有益。
而且，S1和S2的尺寸取决于电路板的操作频率。频率经常被表示为电路板所要承载的最快信号的上升时间。在慢于300psec的上升时间操作的电路板可能不需要有差别的缩进来获得在10％以内变化的通孔阻抗。但是，本发明对于在低于300psec的上升时间操作的电路板特别有用，对于在低于200psec的上升时间操作的电路板尤其有用。
如上所述，可以理解，尺寸S1和S2将根据电路板的厚度和操作速度改变。可以预期，设计印刷电路板的人将基于以下方法在几个因素上选择S1和S2的尺寸：直径D2通常由印刷电路板制造商可以在电路板上可靠地制造的最小孔决定。尺寸S1还将通常还是印刷电路板制造工艺中的一个标准参数。
印刷电路板设计者将根据所要插入孔中的连接器类型来选择直径D1和高度H。
在建立这些参数后，可以在各种S2值下进行阻抗计算，以确定整个信号发出点的阻抗。这种类型的阻抗计算通常是使用为阻抗计算开发的商业软件包进行的。然后选择产生希望阻抗的S2值，以制造电路板。
图5表示一种可以便利于印刷电路板的制造方法的方式。图5表示印刷电路板制造商准备的用于具有特定深度和直径的表面孔的曲线图。S2的每个值将产生一个具有用于电路板厚度和操作频率的某种组合的希望阻抗的信号发出点。图5表示可以为S2的各种值绘出这些参数值，其中S2的值显示为Sa，Sb，Sc和Sd。
为了使用该曲线图，设计印刷电路板的人识别电路板厚度和操作频率。该人从这些信息可以找到S2的最接近值。图5表示了一个电路板厚度为B1，频率为F1的点。该点最接近Sc值的曲线。因此，将选择Sc作为S2的尺寸。应该理解，有一个与Sc相关联的实际数字值，该值从一阻抗计算中导出。
将为每个电路板上的每个孔尺寸重复选择S2的过程。为了使用该选择S2值的图形方法，每个孔尺寸可能需要一个不同的曲线图。
其它实施例属于所附权利要求的精神和范围之内。
例如，描述了只是通过改变尺寸S2来实现阻抗控制。也可以通过改变尺寸S1来实现阻抗控制。但是，增加S1不是理想的，因为电路板上可用于信号轨迹布线的面积将减小。作为一种经验法则，信号轨迹的布线与相邻地平面的边沿的距离应该不小于信号轨迹与地平面之间的垂直间隔的两倍。但是，为了获得具有希望阻抗的信号发出点，需要使S2较大，以使得邻近通孔22的地平面与邻近表面孔29的地平面相比更远离通孔22中心，优选地是增加尺寸S1。在这种情况下，优选将S1和S2设置为，使得邻近通孔22和孔29的地平面与通孔22的中心相距相同距离。
而且，描述了一种图形技术，印刷电路板制造商可以使用该技术为设计者提供设计印刷电路板所需的信息。应该理解，可以将该信息和帮助作为计算机程序提供。该计算机程序可以接受电路板厚度和操作频率作为输入。电路板厚度可以被规定为英寸，毫米，电路板中的层数，或者其它任何方便的单位。该计算机程序还可以要求一个对上表面孔尺寸的指示作为输入。该数据可以给规定为长度单位，或者可以按照所要连接到孔中的器件类型来规定。
这种计算机程序可以计算S2的所需尺寸，如果需要，还可以计算S1的尺寸。可以通过执行结合图5所示的操作来实现该计算机程序。或者，可以对该计算机程序编程以使用数学技术解出所需尺寸。

Claims (6)

1.一种印刷电路板，包括：
(a)具有表面的电介质；
(b)从该表面穿透到电介质的内部区域的导电通孔，该导电通孔在电介质的表面区域比在电介质的内部区域具有更宽的区域；
(c)设置在电介质的内部区域中的且与该表面平行的多个不同层的参考电位层；
(d)设置在位于参考电位层之间并与参考电位层平行的电介质中的信号导体，以提供具有预定阻抗的传输线，该信号导体连接到导电通孔；
其中参考电位层的每一层与导电通孔隔开一距离，该距离选择向传输线提供与传输线的阻抗相匹配的阻抗；以及
所述参考电位层与通孔直径较小部分之间的间隔大于参考电位层与通孔直径较大部分之间的距离。
2.根据权利要求1的印刷电路板，其中导电通孔的较宽区域中是中空的。
3.根据权利要求1的印刷电路板，其中提供给传输线的阻抗被匹配在与传输线的阻抗相差10％的范围内。
4.一种印刷电路板组合件，包括：
(a)第一印刷电路板，包括：
(i)具有表面的第一电介质；
(ii)从该表面穿透到第一电介质的内部区域的第一导电通孔，该第一导电通孔在所述第一电介质的表面区域比在所述第一电介质的内部区域具有更宽的区域；；
(iii)设置在第一电介质的内部区域中的、与该表面平行的第一参考电位层，该层的边沿在邻近导电通孔处终止；
(iv)设置在与第一参考电位层平行的第一电介质中的第一信号导体，以提供具有第一预定阻抗的第一传输线，以便第一信号导体被连接到第一导电通孔；
其中对第一导电通孔和第一参考电位层的边沿之间的距离进行选择，以向第一传输线提供与第一传输线的第一阻抗匹配的第一阻抗；
其中所述第一参考电位层与所述第一导电通孔直径较小部分之间的间隔大于第一参考电位层与所述第一导电通孔直径较大部分之间的距离；
(b)第二印刷电路板，包括：
(i)具有表面的第二电介质；
(ii)从该表面穿透到第二电介质的内部区域的第二导电通孔，该第二导电通孔在所述第二电介质的表面区域比在所述第二电介质的内部区域具有更宽的区域；；
(iii)设置在第二电介质的内部区域中的、与其表面平行的第二参考电位层，该第二层的边沿在邻近第二导电通孔处终止；
(iv)设置在与第二参考电位层平行的第二电介质中的第二信号导体，以提供具有第二预定阻抗的第二传输线，该第二信号导体被连接到第二导电通孔；
其中对第二导电通孔和第二参考电位层的边沿之间的距离进行选择，以向第二传输线提供与第二传输线的第二阻抗匹配的第二阻抗；
其中所述第二参考电位层与所述第二导电通孔直径较小部分之间的间隔大于第二参考电位层与所述第二导电通孔直径较大部分之间的距离；
(c)第一电连接器，具有连接到第一导电通孔的第一信号触点；
(d)第二电连接器，具有连接到第二导电通孔的第二信号触点；
其中第一电连接器的第一信号触点适用于电连接到第二电连接器的第二触点。
5.根据权利要求4的印刷电路板组合件，其中第一阻抗与第二阻抗相同。
6.一种印刷电路板组合件，包括：
一对印刷电路板，每个电路板包括：
从一电介质的一个表面穿透到电介质的内部区域的导电通孔，该导电通孔在所述电介质的表面区域比在所述电介质的内部区域具有更宽的区域；
参考电位层；
设置在与参考电位层平行的介质中的信号导体，以提供具有预定阻抗的传输线，该信号导体被连接到导电通孔；
第一电连接器，具有连接到两个电路板之一的导电通孔的信号触点；和
第二电连接器，具有连接到另一个电路板的导电通孔的信号触点；
其中第一电连接器的第一信号触点适用于电连接第二电连接器的第二触点；以及
其中所述参考电位层与所述导电通孔直径较小部分之间的间隔大于所述参考电位层与所述导电通孔直径较大部分之间的距离。
CNB99813967XA 1998-12-02 1999-12-02 印刷电路板及其组合件 Expired - Fee Related CN1199528C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/204,118 US6181219B1 (en) 1998-12-02 1998-12-02 Printed circuit board and method for fabricating such board
US09/204,118 1998-12-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1329812A CN1329812A (zh) 2002-01-02
CN1199528C true CN1199528C (zh) 2005-04-27

Family

ID=22756707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB99813967XA Expired - Fee Related CN1199528C (zh) 1998-12-02 1999-12-02 印刷电路板及其组合件

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6181219B1 (zh)
EP (1) EP1138180B1 (zh)
JP (3) JP4743965B2 (zh)
CN (1) CN1199528C (zh)
AT (1) ATE262775T1 (zh)
AU (1) AU1930000A (zh)
CA (1) CA2352820A1 (zh)
DE (1) DE69915874T2 (zh)
WO (1) WO2000033624A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1996677B (zh) * 2005-12-09 2010-11-03 泰科电子公司 包括具有控制阻抗的电路板的电连接器

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6663442B1 (en) * 2000-01-27 2003-12-16 Tyco Electronics Corporation High speed interconnect using printed circuit board with plated bores
US6499214B2 (en) * 2000-05-26 2002-12-31 Visteon Global Tech, Inc. Method of making a circuit board
US6441319B1 (en) * 2000-12-28 2002-08-27 Nortel Networks Limited Inserted components for via connection of signal tracks to achieve continuous impedance matching in multi-layer substrate
JP4379332B2 (ja) * 2002-07-05 2009-12-09 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置
US20040115968A1 (en) * 2002-12-17 2004-06-17 Cohen Thomas S. Connector and printed circuit board for reducing cross-talk
US20050201065A1 (en) * 2004-02-13 2005-09-15 Regnier Kent E. Preferential ground and via exit structures for printed circuit boards
WO2005086554A1 (en) * 2004-03-09 2005-09-15 Nec Corporation Via transmission lines for multilayer printed circuit boards
US7852635B1 (en) * 2004-05-25 2010-12-14 Lineage Power Corporation Multi-connection via
US7155821B1 (en) * 2004-06-30 2007-01-02 Emc Corporation Techniques for manufacturing a circuit board having a countersunk via
US7145083B2 (en) * 2004-07-13 2006-12-05 Nortel Networks Limited Reducing or eliminating cross-talk at device-substrate interface
US7053729B2 (en) * 2004-08-23 2006-05-30 Kyocera America, Inc. Impedence matching along verticle path of microwave vias in multilayer packages
US7718904B2 (en) * 2005-11-15 2010-05-18 Intel Corporation Enhancing shock resistance in semiconductor packages
US7484971B2 (en) * 2005-11-29 2009-02-03 Amphenol Corporation Electronic component with high density, low cost attachment
US20080087460A1 (en) * 2006-10-17 2008-04-17 Pat Fung Apparatus and method for a printed circuit board that reduces capacitance loading of through-holes
US8102057B2 (en) * 2006-12-27 2012-01-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Via design for flux residue mitigation
US7999192B2 (en) 2007-03-14 2011-08-16 Amphenol Corporation Adjacent plated through holes with staggered couplings for crosstalk reduction in high speed printed circuit boards
JP4912204B2 (ja) * 2007-04-16 2012-04-11 アイカ工業株式会社 多層プリント配線板
US7578707B2 (en) 2007-09-12 2009-08-25 Amphenol Corporation Modular board to board connector
US8431831B2 (en) * 2008-10-08 2013-04-30 Oracle America, Inc. Bond strength and interconnection in a via
JP4613237B2 (ja) * 2008-12-10 2011-01-12 新光電気工業株式会社 リードピン付配線基板及びリードピン
JP4920754B2 (ja) * 2010-01-21 2012-04-18 新光電気工業株式会社 リードピン付き配線基板
US7963776B1 (en) * 2010-03-23 2011-06-21 Tyco Electronics Corporation Electrical connector assembly having direct connection terminals
US8123572B2 (en) 2010-04-02 2012-02-28 Tyco Electronics Corporation Electrical components having a contact configured to engage a via of a circuit board
JP2012094664A (ja) * 2010-10-27 2012-05-17 Fujitsu Ltd 基板ユニット、ネットワーク装置および基板ユニットの製造方法
CN103025082B (zh) * 2011-09-21 2015-08-05 英业达股份有限公司 一种印刷电路板的制造方法和一种印刷电路板结构
KR20130077477A (ko) * 2011-12-29 2013-07-09 삼성전자주식회사 파워 반도체 소자 및 그 제조 방법
KR101613388B1 (ko) * 2012-03-30 2016-04-18 히타치가세이가부시끼가이샤 다층 배선판
US8721352B2 (en) * 2012-05-09 2014-05-13 Tyco Electronics Corporation System for interconnecting printed circuit boards
US9880198B2 (en) * 2013-02-11 2018-01-30 Lenovo Enterprise Solutions (Singapore) Pte. Ltd. High bandwidth signal probe tip
CN103298251B (zh) * 2013-05-23 2016-05-25 华为技术有限公司 一种印刷电路板及其制作方法
CN104064896A (zh) * 2014-06-06 2014-09-24 华为技术有限公司 弯式连接器和连接器组件及通信组件
US9408301B2 (en) * 2014-11-06 2016-08-02 Semiconductor Components Industries, Llc Substrate structures and methods of manufacture
CN112888152B (zh) * 2014-11-21 2024-06-07 安费诺公司 用于高速、高密度电连接器的配套背板
US10201074B2 (en) 2016-03-08 2019-02-05 Amphenol Corporation Backplane footprint for high speed, high density electrical connectors
CN109076700B (zh) 2016-03-08 2021-07-30 安费诺公司 用于高速、高密度电连接器的背板占板区
US20170318673A1 (en) * 2016-04-29 2017-11-02 Arista Networks, Inc. Connector for printed circuit board
US10251270B2 (en) * 2016-09-15 2019-04-02 Innovium, Inc. Dual-drill printed circuit board via
US10667393B2 (en) * 2018-01-04 2020-05-26 Dell Products, L.P. Stepped vias for next generation speeds
TWI830739B (zh) * 2018-06-11 2024-02-01 美商安芬諾股份有限公司 包含用於高速且高密度之電連接器的連接器佔位面積之印刷電路板和互連系統以及其製造方法
CN109743834B (zh) * 2018-12-28 2020-07-28 苏州浪潮智能科技有限公司 一种优化usb链路阻抗的方法
TW202448032A (zh) 2019-05-20 2024-12-01 美商安芬諾股份有限公司 連接器模組、連接器、電子組件、電連接器以及連接器模組的薄片
CN110361599B (zh) * 2019-06-26 2021-12-07 深圳市广和通无线股份有限公司 阻抗控制的方法
CN115298912B (zh) 2020-01-27 2025-05-13 安费诺有限公司 具有高速安装接口的电连接器
CN120149851A (zh) 2020-01-27 2025-06-13 安费诺有限公司 具有高速安装接口的电连接器
KR20220086257A (ko) * 2020-12-16 2022-06-23 엘지이노텍 주식회사 회로기판 및 이의 제조 방법
CN115066092B (zh) * 2021-10-09 2023-03-24 荣耀终端有限公司 电路板组件、制造方法及电子设备
TWI777858B (zh) * 2021-11-19 2022-09-11 友達光電股份有限公司 背光裝置
USD1068685S1 (en) 2021-12-14 2025-04-01 Amphenol Corporation Electrical connector
USD1067191S1 (en) 2021-12-14 2025-03-18 Amphenol Corporation Electrical connector
CN115275715B (zh) * 2022-07-15 2025-07-22 番禺得意精密电子工业有限公司 传输板和连接件
CN116321696B (zh) * 2023-05-17 2023-08-15 深圳国人无线通信有限公司 一种pcb板
CN117436379B (zh) * 2023-12-21 2024-04-09 成都行芯科技有限公司 一种通孔压缩方法、装置、电子设备及存储介质
CN120957327B (zh) * 2025-10-17 2026-02-06 成都芯金邦科技有限公司 一种适用于ddr5印制电路板的信号换层结构优化方法、设备、介质及产品

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3193789A (en) 1962-08-01 1965-07-06 Sperry Rand Corp Electrical circuitry
US3243498A (en) 1964-12-24 1966-03-29 Ibm Method for making circuit connections to internal layers of a multilayer circuit card and circuit card produced thereby
FR1552207A (zh) 1967-11-22 1969-01-03
JPS5596882A (en) 1979-01-19 1980-07-23 Hoshizaki Electric Co Ltd Method and device for bottom flowwdown type ice making
SE426894B (sv) * 1981-06-30 1983-02-14 Ericsson Telefon Ab L M Impedansriktig koaxialovergang for mikrovagssignaler
JPS58106968A (ja) 1981-12-18 1983-06-25 Canon Inc 撮像装置
JPS58106968U (ja) * 1982-01-18 1983-07-21 富士通株式会社 プリント配線板
US4598470A (en) 1983-06-20 1986-07-08 International Business Machines Corporation Method for providing improved electrical and mechanical connection between I/O pin and transverse via substrate
JPH0234461B2 (ja) 1983-06-20 1990-08-03 Intaanashonaru Bijinesu Mashiinzu Corp Hienkeipinanaakitasojudentaikibanoyobisonoseizohoho
JPS6042896A (ja) 1983-08-18 1985-03-07 日本電気株式会社 印刷配線板の製造方法
JPS60227496A (ja) 1984-04-26 1985-11-12 日本電気株式会社 多層印刷配線板の製造方法
HU191139B (en) 1984-05-23 1987-01-28 Mta Koezponti Fizikai Kutato Intezete,Hu Method and arrangement for increasinf reliability of metallization of holes at manufacturing printed circuits
JPS6112054A (ja) 1984-06-22 1986-01-20 インタ−ナショナル　ビジネス　マシ−ンズ　コ−ポレ−ション 半導体パツケ−ジ製造方法
JPS6273697A (ja) 1985-09-26 1987-04-04 富士通株式会社 多層セラミツク回路基板の製造方法
JPS62229896A (ja) 1986-03-29 1987-10-08 株式会社東芝 印刷配線基板
JPS62235795A (ja) 1986-04-04 1987-10-15 松下電工株式会社 プリント配線用基板
JPS63258046A (ja) * 1987-04-15 1988-10-25 Toshiba Corp 半導体集積回路装置
US4859806A (en) 1988-05-17 1989-08-22 Microelectronics And Computer Technology Corporation Discretionary interconnect
JPH0294693A (ja) 1988-09-30 1990-04-05 Nec Corp 同軸形スルーホールを有するプリント配線板
US4906198A (en) 1988-12-12 1990-03-06 International Business Machines Corporation Circuit board assembly and contact pin for use therein
US5038252A (en) 1989-01-26 1991-08-06 Teradyne, Inc. Printed circuit boards with improved electrical current control
JPH02249291A (ja) * 1989-03-23 1990-10-05 Hitachi Cable Ltd プリント配線基板
US5118300A (en) * 1991-05-23 1992-06-02 Amp Incorporated Active electrical connector
JP2522478Y2 (ja) * 1991-11-08 1997-01-16 アルプス電気株式会社 印刷配線板
JP3091020B2 (ja) * 1992-06-08 2000-09-25 新光電気工業株式会社 高周波用配線基板
JP3100232B2 (ja) 1992-06-29 2000-10-16 新光電気工業株式会社 高周波用電子部品の信号線路
JPH0637416A (ja) * 1992-07-14 1994-02-10 Fujitsu Ltd プリント配線板
US5266912A (en) * 1992-08-19 1993-11-30 Micron Technology, Inc. Inherently impedance matched multiple integrated circuit module
US5399104A (en) * 1992-09-28 1995-03-21 Mckenzie Socket Technology, Inc. Socket for multi-lead integrated circuit packages
JPH0828581B2 (ja) 1993-05-31 1996-03-21 日本電気株式会社 多層印刷配線板およびその製造方法
DE69413679T2 (de) * 1994-07-15 1999-04-29 Berg Electronics Manufacturing B.V., S'-Hertogenbosch Zusammenbau eines abgeschirmten Verbinders und einer Leiterplatte mit kontaktierten Löchern
JPH08139503A (ja) * 1994-11-15 1996-05-31 Mitsubishi Electric Corp 高周波半導体装置用基板
US5487218A (en) 1994-11-21 1996-01-30 International Business Machines Corporation Method for making printed circuit boards with selectivity filled plated through holes
JPH08250912A (ja) * 1995-03-14 1996-09-27 Japan Radio Co Ltd ストリップラインの垂直給電部
US5568107A (en) 1995-05-01 1996-10-22 Apple Computer, Inc. Transmission line having impedance set by reference plane fenestration
US5689216A (en) * 1996-04-01 1997-11-18 Hughes Electronics Direct three-wire to stripline connection
JPH09321433A (ja) 1996-05-29 1997-12-12 Oki Electric Ind Co Ltd 多層プリント配線板のバイアホール
US5718606A (en) * 1996-10-30 1998-02-17 Component Equipment Company, Inc. Electrical connector between a pair of printed circuit boards

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1996677B (zh) * 2005-12-09 2010-11-03 泰科电子公司 包括具有控制阻抗的电路板的电连接器

Also Published As

Publication number Publication date
DE69915874T2 (de) 2005-03-03
CN1329812A (zh) 2002-01-02
EP1138180B1 (en) 2004-03-24
EP1138180A1 (en) 2001-10-04
JP2007243205A (ja) 2007-09-20
DE69915874D1 (de) 2004-04-29
JP2011040785A (ja) 2011-02-24
ATE262775T1 (de) 2004-04-15
US6181219B1 (en) 2001-01-30
JP2002531960A (ja) 2002-09-24
CA2352820A1 (en) 2000-06-08
JP4743965B2 (ja) 2011-08-10
AU1930000A (en) 2000-06-19
JP4669496B2 (ja) 2011-04-13
WO2000033624A1 (en) 2000-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1199528C (zh) 印刷电路板及其组合件
WO2000033624A9 (en) Printed circuit board and method for fabricating such board
US11742620B2 (en) High-frequency electrical connector
CN1305354C (zh) 高速差分信号边缘卡连接器电路板布局
US8062070B2 (en) Connector assembly having a compensation circuit component
US11758656B2 (en) Backplane footprint for high speed, high density electrical connectors
TWI381590B (zh) 電氣連接器
CN109076700B (zh) 用于高速、高密度电连接器的背板占板区
US9385477B2 (en) High speed edge card connector
CN104871654B (zh) 电子基板及其接头连接的结构
CN1228888C (zh) 带有多触点接地屏蔽件的连接器组件
JP3534478B2 (ja) 電気コネクタ
CN100429830C (zh) 提供串扰补偿的电信连接器和印刷电路板
US7011556B2 (en) Contact module, connector and method of producing said contact module
CN102709764B (zh) 电连接器组件
CN102726125B (zh) 插式连接器和多层电路板
GB2322237A (en) Ground conductor-based coplanar waveguide line
KR20120105503A (ko) 릴리프 플러그인 커넥터 및 다층 회로 기판
US7285025B2 (en) Enhanced jack with plug engaging printed circuit board
US8221132B2 (en) Electrical connector assembly
US20140322984A1 (en) Printed circuit board having improved characteristic impedance
US20220183144A1 (en) Reference metal layer for setting the impedance of metal contacts of a connector
JP2019149489A (ja) 電気回路基板の接続構造
MXPA01005605A (en) Printed circuit board and method for fabricating such board

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: AMPHENOL CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: TERADYNE, INC.

Effective date: 20090724

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20090724

Address after: American Connecticut

Patentee after: Amphenol Corp.

Address before: Massachusetts, USA

Patentee before: Teradyne, INC.

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20050427

Termination date: 20131202