本申請涉及多層印刷電路板的邊緣手指。

背景技術(shù)：

邊緣手指(finger)是在多層印刷電路板的邊緣部分的一側(cè)或兩側(cè)上形成的導(dǎo)電手指。印刷電路板可以插入到電子設(shè)備(例如計算機)上設(shè)置的插座連接器中。插座連接器通常具有可以彈性偏轉(zhuǎn)的金屬接觸片，該金屬接觸片被定位并配置為與印刷電路板上的邊緣手指接合，從而將印刷電路板的電路與電子設(shè)備電聯(lián)接。理想情況下，插座連接器的阻抗特性應(yīng)該與印刷電路板(PCB)傳輸線以及所連接的部件的阻抗特性相同，或者非常接近。但是，在已知的現(xiàn)有技術(shù)中，在PCB傳輸線，特別是金手指區(qū)域和插座連接器之間存在阻抗失配。結(jié)果導(dǎo)致信號質(zhì)量下降。因此，需要提供一種改進的多層印刷電路板的邊緣手指結(jié)構(gòu)。

提供以上背景技術(shù)描述的目的是為了幫助理解多層印刷電路板的邊緣手指，而不是為了描述多層印刷電路板的邊緣手指的相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)。上面的描述也不構(gòu)成多層印刷電路板的邊緣手指的相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)，或者不認為任何引用的文件是影響本申請的權(quán)利要求的專利性的材料。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N多層印刷電路板，可以包括具有上表面和下表面的插入端；兩個邊緣手指，所述兩個邊緣手指并排設(shè)置在所述插入端的一個表面上，每個所述邊緣手指具有前緣和后緣；兩個倒棱，所述兩個倒棱分 別形成在所述兩個邊緣手指的兩個所述后緣處的兩個相對的內(nèi)拐角處；兩個單端傳輸線，所述兩個單端傳輸線分別鄰近所述兩個倒棱從所述兩個邊緣手指的兩個所述后緣延伸，并朝彼此聚合，從而形成與所述兩個邊緣手指的所述后緣隔開距離的差分對；第一接地參考面，所述第一接地參考面設(shè)置在其上設(shè)置有所述兩個邊緣手指、所述兩個單端傳輸線和所述差分對的平面的內(nèi)側(cè)處，所述第一接地參考面的前緣在所述兩個邊緣手指的所述后緣處終止，其中在所述第一接地參考面的所述前緣處形成第一切口部分；以及設(shè)置在所述第一接地參考面的內(nèi)側(cè)處的至少一個第二接地參考面，所述第二接地參考面或每個所述第二接地參考面的前緣在所述兩個邊緣手指的所述后緣處終止，其中在所述第一切口部分的內(nèi)側(cè)，在所述第二接地參考面或每個所述第二接地參考面的所述前緣處形成第二切口部分，所述第二切口部分大于所述第一切口部分。

根據(jù)另一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N多層印刷電路板，可以包括具有上表面和下表面的插入端；兩個邊緣手指，所述兩個邊緣手指并排設(shè)置在所述插入端的一個表面上，每個所述邊緣手指具有前緣和后緣；兩個倒棱，所述兩個倒棱分別形成在所述兩個邊緣手指的兩個所述后緣處的兩個相對的內(nèi)拐角處；以及兩個單端傳輸線，所述兩個單端傳輸線分別鄰近所述兩個倒棱從所述兩個邊緣手指的兩個所述后緣延伸，并朝彼此聚合，從而形成與所述兩個邊緣手指的所述后緣隔開距離的差分對。

所述的多層印刷電路板可以還包括第一接地參考面，所述第一接地參考面設(shè)置在其上設(shè)置有所述兩個邊緣手指、所述兩個單端傳輸線和所述差分對的平面的內(nèi)側(cè)處，所述第一接地參考面的前緣在所述兩個邊緣手指的所述后緣處終止。在所述第一接地參考面的所述前緣處可以形成第一切口部分。

所述的多層印刷電路板可以還包括設(shè)置在所述第一接地參考面的內(nèi)側(cè)處的至少一個第二接地參考面，所述第二接地參考面或每個所述第二接地參考面的前緣在所述兩個邊緣手指的所述后緣處終止。

在一個實施例中，在所述第一切口部分的內(nèi)側(cè)，在所述第二接地參考面或 每個所述第二接地參考面的所述前緣處可以形成第二切口部分，所述第二切口部分大于所述第一切口部分。

在一個實施例中，所述第一切口部分和所述第二切口部分設(shè)置在所述兩個單端傳輸線的內(nèi)側(cè)處。所述第一切口部分和所述第二切口部分的形狀可以為矩形。

在一個實施例中，位于所述邊緣手指下方并位于所述邊緣手指的所述后緣和所述插入端的前緣之間的邊緣手指區(qū)域不含有金屬。

在一個實施例中，所述兩個單端傳輸線從所述兩個邊緣手指的所述后緣處的兩個相對的外拐角延伸，并且所述兩個單端傳輸線的兩個相對的外側(cè)邊緣分別與所述兩個邊緣手指的兩個相對的外側(cè)邊緣對齊。所述兩個單端傳輸線可以分別從所述兩個邊緣手指的兩個所述后緣的中間部分延伸。

所述的多層印刷電路板，可以還包括兩個附加邊緣手指，所述兩個附加邊緣手指并排設(shè)置在所述插入端的另一表面上，每個所述附加邊緣手指具有前緣和后緣；兩個附加倒棱，所述兩個附加倒棱分別形成在所述兩個附加邊緣手指的兩個所述后緣處的兩個相對的內(nèi)拐角處；以及兩個附加單端傳輸線，所述兩個附加單端傳輸線分別鄰近所述兩個附加倒棱從所述兩個附加邊緣手指的兩個所述后緣延伸，并朝彼此聚合，從而形成與所述兩個附加邊緣手指的所述后緣隔開距離的附加差分對。

所述的多層印刷電路板，可以還包括附加第一接地參考面，所述附加第一接地參考面設(shè)置在其上設(shè)置有所述兩個附加邊緣手指、所述兩個附加單端傳輸線和所述附加差分對的平面的內(nèi)側(cè)處，所述附加第一接地參考面的前緣在所述兩個附加邊緣手指的所述后緣處終止。

在一個實施例中，在所述附加第一接地參考面的所述前緣處可以形成附加第一切口部分。

所述的多層印刷電路板，可以還包括設(shè)置在所述附加第一接地參考面的內(nèi)側(cè)處的至少一個附加第二接地參考面，所述附加第二接地參考面或每個所述附 加第二接地參考面的前緣在所述兩個附加邊緣手指的所述后緣處終止。

在一個實施例中，在所述附加第一切口部分的內(nèi)側(cè)，在所述附加第二接地參考面或每個所述附加第二接地參考面的所述前緣處可以形成附加第二切口部分，所述附加第二切口部分大于所述附加第一切口部分。

所述的多層印刷電路板，可以還包括中間接地面，所述中間接地面設(shè)置在所述至少一個第二接地參考面和所述至少一個附加接地參考面之間，所述中間接地面的前緣在所述兩個附加邊緣手指的所述后緣處終止并且不包括切口部分。

在一個實施例中，所述邊緣手指、所述單端傳輸線、所述差分對、所述第一接地參考面和所述至少一個第二接地參考面沿著側(cè)向從所述附加邊緣手指、所述附加單端傳輸線、所述附加差分對、所述附加第一接地參考面和所述至少一個附加第二接地參考面偏移。

在一個實施例中，所述兩個附加單端傳輸線從所述兩個附加邊緣手指的兩個相對的外拐角延伸，并且所述兩個附加單端傳輸線的兩個相對的外側(cè)邊緣分別與所述兩個附加邊緣手指的兩個相對的外側(cè)邊緣對齊。所述兩個附加單端傳輸線可以分別從所述兩個附加邊緣手指的兩個所述后緣的中間部分延伸。

雖然參照某些實施方式示出和描述了多層印刷電路板的邊緣手指，但是很顯然，在閱讀并理解說明書之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員會想到等同物和修改。本申請中多層印刷電路板的邊緣手指包括所有這些等同物和修改，并且只由權(quán)利要求的范圍限制。

附圖說明

現(xiàn)在參考附圖，以示例的方式對多層印刷電路板的邊緣手指的特定實施方式進行描述，在這些附圖中：

圖1a是現(xiàn)有技術(shù)中高速收發(fā)器和邊緣連接器插座的透視圖；

圖1b是圖1a所示的高速收發(fā)器和邊緣連接器插座的橫截面圖；

圖2a是根據(jù)本申請的一實施方式的多層印刷電路板的邊緣手指的頂部透視圖；

圖2b是根據(jù)本申請的一實施方式的多層印刷電路板的邊緣手指的底部透視圖；

圖2c是根據(jù)本申請的一實施方式的多層印刷電路板的邊緣手指的頂視圖；

圖2d是根據(jù)本申請的一實施方式的多層印刷電路板的邊緣手指的放大圖；

圖2e是根據(jù)本申請的一實施方式的多層印刷電路板的邊緣手指的側(cè)視圖；

圖3是包括兩個時域阻抗曲線的圖，其示出了根據(jù)本申請的一實施方式的邊緣手指的效果；

圖4a是根據(jù)本申請的一實施方式的多層印刷電路板的雙面邊緣手指的頂部透視圖；

圖4b是根據(jù)本申請的一實施方式的多層印刷電路板的雙面邊緣手指的頂部透視圖，其突出了中間接地面；

圖4c是根據(jù)本申請的一實施方式的多層印刷電路板的雙面邊緣手指的側(cè)視圖，其突出了中間接地面；

圖4d是根據(jù)本申請的一實施方式的多層印刷電路板的雙面邊緣手指的正視圖，其示出了中間接地面和切口部分；

圖5a是根據(jù)本申請的第二實施方式的多層印刷電路板的邊緣手指的放大圖；

圖5b是根據(jù)本申請的第二實施方式的多層印刷電路板的邊緣手指的頂部透視圖；以及

圖5c是根據(jù)本申請的第二種實施方式的多層印刷電路板的雙面邊緣手指的頂部透視圖。

具體實施方式

現(xiàn)在詳細參考多層印刷電路板的邊緣手指的優(yōu)選實施方式，在下面的描述中還提供了它的實施例。雖然詳細描述了多層印刷電路板的邊緣手指的示例性實施方式，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，很顯然某些特征為了清楚起見而并未示出，因為對理解多層印刷電路板的邊緣手指而言不是非常重要。

此外，應(yīng)該理解，多層印刷電路板的邊緣手指不限于下面描述的特定實施方式，在不偏離本發(fā)明的精神或范圍的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以做出各種改變和修改。例如，不同示例性實施方式中的元件和/或特征可以在本說明書和所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)互相組合和/或互相替代。

此外，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員閱讀本說明書，附圖和所附權(quán)利要求之后，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說顯而易見的改進和修改被視為落入本申請的精神和范圍內(nèi)。

為了說明目的，下面出現(xiàn)的諸如“上”，“下”，“豎直”，“水平”，“頂部”和“底部”這樣的術(shù)語和本發(fā)明有關(guān)，在附圖中指示方向。應(yīng)該理解，除非另有明確說明，本發(fā)明可以采用不同的位置。此外，應(yīng)該理解，在附圖中示出并在下文詳細描述的特定設(shè)備只是本發(fā)明的示例性實施方式。因此，與后面公開的實施方式有關(guān)的特定尺寸和其他物理特征不應(yīng)理解為限制性的。

需要注意的是，在整個說明書和權(quán)利要求中，當(dāng)提到一個元件與另一個元件“聯(lián)接”或“連接”時，不一定意味著一個元件緊固，固定，或附接到另一個元件上。相反，術(shù)語“聯(lián)接”或“連接”的意思是一個元件與另一個元件直接或間接連接，或者與另一個元件機械或電通信。

圖1a和圖1b示出了高速收發(fā)器101和邊緣連接器插座102。高速收發(fā)器101通常通過邊緣連接器連接至主機主板103。在使用邊緣連接器插座102的情況下，高速收發(fā)器101必須在收發(fā)器印刷電路板(PCB)104的邊緣處配備邊緣手指結(jié)構(gòu)，由此收發(fā)器101能夠插入到插座102中。

圖2a至圖2e示出了根據(jù)本申請的一實施方式的多層PCB 104的邊緣手指結(jié)構(gòu)。多層PCB 104可以包括:具有上表面和下表面的插入端220；在插入端220的一個表面上并排設(shè)置的兩個邊緣手指201，每個邊緣手指201具有前緣2011和后緣2012；分別在兩個邊緣手指201的兩個后緣2012處的兩個相對的內(nèi)拐角處形成的兩個倒棱202；以及兩個單端高速傳輸線214，所述兩個單端高速傳輸線214分別鄰近兩個倒棱202從兩個邊緣手指201的兩個后緣2012延伸，并朝彼此聚合，從而形成與所述兩個邊緣手指201的后緣2012隔開距離的差分對213。

如本文中所使用的，PCB上的元件的術(shù)語“前緣”指的是當(dāng)PCB插入到插座中時，元件的面向連接器插座的邊緣，術(shù)語“后緣”指的是和前緣相反的邊緣。

多層PCB 104還可以包括設(shè)置在平面的內(nèi)側(cè)上的第一接地參考面206，兩個邊緣手指201、兩個單端傳輸線214和差分對213設(shè)置在所述平面上。第一接地參考面206的前緣在兩個邊緣手指201的后緣2012處終止。在第一接地參考面206的前緣處形成第一切口部分210。

多層PCB 104還可以包括設(shè)置在第一接地參考面206的內(nèi)側(cè)處的至少一個第二接地參考面207、208，所述或每個第二接地參考面207、208的前緣在兩個邊緣手指201的后緣2012處終止。在第一切口部分210的內(nèi)側(cè)，在所述或每個第二接地參考面207、208的前緣處形成第二切口部分211、212。第二切口部分211、212大于第一切口部分210。

第一切口部分210和第二切口部分211、212可以設(shè)置在兩個單端高速傳輸線214的內(nèi)側(cè)處。第一切口部分210和第二切口部分211、212可以是矩形，或者任意其他合適的形狀。

位于邊緣手指201下方、并位于邊緣手指201的后緣2012和插入端220的前緣215之間的邊緣手指區(qū)域217不含有金屬。

在一個實施方式中，兩個單端高速傳輸線214可以從兩個邊緣手指201的 后緣2012處的兩個相對的外拐角延伸，并且兩個單端傳輸線214的兩個相對的外側(cè)邊緣分別與兩個邊緣手指201的兩個相對的外側(cè)邊緣對齊。在另一個實施方式中，兩個單端高速傳輸線214可以分別從兩個邊緣手指201的兩個后緣2012的中間部分延伸。

多層PCB 104可以具有至少三個金屬層。PCB 104的頂層(也稱為第一金屬層)可以包含邊緣手指201、兩個更長的邊緣手指203、單端傳輸線214和差分對213。

如圖2d所示，兩個單端高速傳輸線214可以連接邊緣手指201，并在外邊緣216處與邊緣手指201對齊。邊緣手指201、單端傳輸線部分214和差分對部分213承載差分信號。

金屬面206可以是單端傳輸線214和差分對213的接地參考，并可以位于差分對213和單端傳輸線214的下方。金屬面206可以是PCB 104的第二層。

差分信號的接地參考可以由兩個更長的邊緣手指203和金屬面206一起提供。如圖2a、圖2c、圖2d和圖2e所示，可以在更長的邊緣手指203的端部處設(shè)置過孔209，并且過孔209能夠與金屬面206連接，從而確保前述差分信號的返回路徑電流的連續(xù)性。

第一接地切割區(qū)域或切口區(qū)域(也稱為隔離焊盤)210可以位于金屬面206的前緣處，并位于單端傳輸線214的正下方。在其他金屬面207、208的相同位置處可以應(yīng)用更多個切口區(qū)域211、212。切口區(qū)域211、212必須大于第一切口區(qū)域210。

應(yīng)該理解，多層PCB 104不限于四個金屬面。在這里可以使用金屬面207和208來共同代表除了第二金屬面206之外的所有其他內(nèi)部金屬面。

PCB襯底層204可以設(shè)置在頂層部件(包括邊緣手指201，單端傳輸線214和差分對213)和金屬面206之間。PCB襯底層205可以共同代表除了襯底層204之外的所有其他PCB襯底層(參見圖2e)。

兩個倒棱202可以面對面設(shè)置，并且可以設(shè)置在邊緣手指201的拐角處， 這在圖2c中最好地顯示。倒棱202應(yīng)該緊挨著單端高速傳輸線214設(shè)置(參見圖2c和2d)。在一個實施方式中，每個倒棱202可以是不對稱的，并且倒角可以小于45度。

金屬面206、207、208可以僅延伸至邊緣手指區(qū)域217的后緣2012。在邊緣手指201和更長的邊緣手指203下方不存在金屬(參見圖2e)。

圖3示出了兩個時域阻抗曲線。與302所標記的未觸動過的PCB的阻抗相比，在301處，在應(yīng)用本PCB結(jié)構(gòu)的PCB中示出了較小的下降。這表明邊緣手指區(qū)域217中發(fā)現(xiàn)的電容效應(yīng)通過本申請中公開的PCB結(jié)構(gòu)被有效降低。

PCB 104上的邊緣手指結(jié)構(gòu)可以在兩個邊緣手指201之間形成電容。該電容可以視為傳輸線的不連續(xù)。當(dāng)傳輸線上的數(shù)字電信號以非常高的數(shù)據(jù)速率(例如，>25Gbps)傳輸時，電容效應(yīng)可能占據(jù)主導(dǎo)地位，邊緣手指區(qū)域上的阻抗下降，最終可能導(dǎo)致系統(tǒng)傳輸線的特性阻抗發(fā)生很大偏差。

在絕大部分當(dāng)今的應(yīng)用中，形式上為差分對的系統(tǒng)傳輸線的差分阻抗通常選擇為100歐姆，行業(yè)中可接受的差分阻抗公差通常為±10％。換句話說，系統(tǒng)傳輸線差分阻抗的通常可接受范圍是90-110歐姆。

如圖3所示，系統(tǒng)傳輸線差分阻抗可以非常接近100歐姆，如附圖標記303所表示。如虛線的附圖標記302所示的，較深下降表示由于邊緣手指201之間的強電容的存在而引起的阻抗大的下降。就像這里所示范的那樣，大于20歐姆的偏差被視為是可能引起不必要信號反射的大的不連續(xù)，并且會使傳輸線上傳輸?shù)臄?shù)字信號失真。

通過本申請中的邊緣手指201，倒棱202，以及切口部分210、211、212，可以有效降低邊緣手指201之間的電容。因此，邊緣手指201的阻抗可以更接近傳輸線阻抗，傳輸線阻抗通常為100歐姆。這表現(xiàn)為小的下降，如圖3中的實線中出現(xiàn)的附圖標記301所示。因此，可以減少該邊緣手指區(qū)域處的反射所產(chǎn)生的信號失真。

可以應(yīng)用兩個邊緣手指201的兩個相反拐角處的倒棱202來減少兩個邊緣 手指201之間的電容。如圖2c所示，單端傳輸線214可以將邊緣手指201連接至差分對213。

單端傳輸線214下方的接地切割部分或接地切口部分210、211、212可以進一步增加區(qū)域的電感。這進一步補償兩個邊緣手指201之間的大電容。在金屬面207、208上形成的接地切割區(qū)域211、212必須大于在金屬面206上形成的接地切割區(qū)域210。可以減少兩個邊緣手指201之間的大電容。邊緣手指區(qū)域217的阻抗可以更加接近傳輸線阻抗(參見圖3)。

在現(xiàn)有的低數(shù)據(jù)速率(14Gbps或更低)產(chǎn)品中可能不會關(guān)心邊緣手指電容問題，因為在較低數(shù)據(jù)速率應(yīng)用中這種下降并不明顯。由于本申請的PCB結(jié)構(gòu)仍然可以通過傳統(tǒng)的PCB制造工藝實現(xiàn)，因此不需要額外工藝。

雖然示出并描述了PCB結(jié)構(gòu)(包括邊緣手指201，單端傳輸線214，差分對213，以及接地參考面206、207、208)設(shè)置在多層PCB的上側(cè)，但是可以理解，PCB結(jié)構(gòu)可以設(shè)置在多層PCB的上側(cè)以及下側(cè)。

圖4a-圖4d示出了一個實施例，其中，兩個PCB結(jié)構(gòu)設(shè)置在10層PCB上，但是不限于10層?？梢岳斫?，設(shè)置在PCB上側(cè)以及下側(cè)的PCB結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上相似。與圖2a類似，圖4a示出了承載差分信號的上下邊緣手指和跡線結(jié)構(gòu)401，402可以分別設(shè)置在PCB的上層和下層上。

兩個邊緣手指和跡線結(jié)構(gòu)401、402可以關(guān)于中間接地層404對稱。但是，由于多層PCB通常層壓為偶數(shù)層，例如2、4、6層等，所以上部PCB結(jié)構(gòu)410可以包括四個金屬層，而下部PCB結(jié)構(gòu)411可以包括五個金屬層(參見圖4d)。

中間接地層404可以不同于上部PCB結(jié)構(gòu)410和下部PCB結(jié)構(gòu)411中的接地參考面。中間接地層404可以不具有切口區(qū)域。和其他接地參考面類似，中間接地層可以延伸至邊緣手指區(qū)域413的后緣。在兩個邊緣手指和跡線結(jié)構(gòu)401、402之間的邊緣手指部分中沒有金屬(參見圖4c)。上部PCB結(jié)構(gòu)410和下部PCB結(jié)構(gòu)411之間的中間接地層404可以起到類似屏障的作用，從而減少兩對邊緣手指401，402之間的電磁耦合。

如圖4d所示，在一個實施方式中，上部PCB結(jié)構(gòu)410和下部PCB結(jié)構(gòu)411可以沿著側(cè)向(sideway)偏移。

和圖2所示的過孔209類似，在上部PCB結(jié)構(gòu)410和下部PCB結(jié)構(gòu)411中可以設(shè)置將它們與更長的邊緣手指和接地參考面連接在一起的過孔。上部PCB結(jié)構(gòu)410和下部PCB結(jié)構(gòu)411中的接地參考面和中間接地層404可以通過過孔412連接在一起。

上部PCB結(jié)構(gòu)410、下部PCB結(jié)構(gòu)411和中間接地層404可以設(shè)置(或?qū)訅?在PCB襯底的各層之間。PCB襯底可以共同由附圖標記403表示。

和圖2所示的PCB結(jié)構(gòu)類似，需要適當(dāng)切割并移除在兩個邊緣手指和跡線結(jié)構(gòu)401、402的單端傳輸線下方的接地參考面。接地切割區(qū)域406、409分別可以是上部PCB結(jié)構(gòu)410和下部PCB結(jié)構(gòu)411的第一接地參考面的切口區(qū)域。接地切割區(qū)域407、408分別可以是上部PCB結(jié)構(gòu)410和下部PCB結(jié)構(gòu)411的其余的接地參考面的切口區(qū)域。

位于PCB兩側(cè)的兩對邊緣手指410，411之間的接地層404還可以幫助減少兩對邊緣手指之間的電磁耦合。

圖5a-圖5c示出了邊緣手指的另一種實施方式，所述邊緣手指可以在不與邊緣手指501的側(cè)邊緣對齊的情況下與單端傳輸線連接。兩個單端傳輸線可以分別從兩個邊緣手指的后緣的中間部分延伸。

雖然特別參考多個優(yōu)選實施方式示出并描述了多層印刷電路板的邊緣手指，但是應(yīng)該注意，在不偏離所附權(quán)利要求的范圍的情況下，可以進行各種其他變化或修改。