本發(fā)明涉及電子技術領域,特別涉及一種連接裝置及其制作方法。
背景技術:
服務器產(chǎn)品設計時,系統(tǒng)互連信號走線速率逐漸提升,目前,25Gbps~100Gbps速率產(chǎn)品已陸續(xù)開發(fā)設計。在電路板上,隨著信號的速率的提高,如何保證信號傳輸時的SI(Signal Integrity,信號完整性)質(zhì)量越來越重要。
現(xiàn)有技術中,在連接器所在的電路板上,分別為連接器的每個GND引腳拉一端走線,與GND過孔相連,通過GND過孔與電路板的GND層相連,以此為高速信號傳輸回流提供路徑。
通過SI理論分析及仿真驗證發(fā)現(xiàn),基于現(xiàn)有技術中的連接器的在電路板上的連接方案,信號傳輸時的SI質(zhì)量較低。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明實施例提供了一種連接裝置及其制作方法,能夠提高信號傳輸時的SI質(zhì)量。
第一方面,本發(fā)明實施例提供了一種連接裝置,包括:
電路板和連接器;
所述連接器設置在所述電路板上,所述連接器位于所述電路板的元器件安裝層上;
所述電路板上的與所述電路板的接地層相連的接地走線在所述元器件安裝層上圍繞所述連接器的信號傳輸引腳形成環(huán)路,所述環(huán)路包圍所述信號傳輸引腳。
進一步地,該裝置進一步包括:
所述連接器的GND(地)網(wǎng)絡引腳與所述接地走線相連。
進一步地,所述信號傳輸引腳包括:所述連接器的用于傳輸高速信號的差分引腳。
進一步地,所述信號傳輸引腳包括:所述連接器的TX(transport,傳送)引腳和/或RX(receive,接收)引腳。
進一步地,所述電路板上的接地走線與所述電路板上的GND過孔相連;
所述電路板上的GND過孔與所述電路板的接地層相連。
進一步地,在所述元器件安裝層上,所述電路板上的各個GND過孔互連。
第二方面,本發(fā)明實施例提供了一種連接裝置的制作方法,包括:
制作電路板,其中,所述電路板上的與所述電路板的接地層相連的接地走線在所述電路板的元器件安裝層上圍繞連接器的信號傳輸引腳的安裝位置形成環(huán)路,所述環(huán)路包圍所述信號傳輸引腳的安裝位置;
將所述連接器安裝在所述元器件安裝層上,其中,所述連接器的所述信號傳輸引腳安裝在所述元器件安裝層上所述信號傳輸引腳的安裝位置上。
進一步地,該方法進一步包括:
將所述連接器的GND網(wǎng)絡引腳與所述接地走線相連。
進一步地,所述制作電路板包括:
將所述電路板在所述元器件安裝層上的各個GND過孔互連。
進一步地,所述信號傳輸引腳包括:所述連接器的TX引腳和/或RX引腳。
在本發(fā)明實施例中,在電路板上接地走線圍繞連接器的信號傳輸引腳構(gòu)成的環(huán)路,形成保護蓋包圍著信號傳輸引腳,實現(xiàn)對信號傳輸引腳的隔離屏蔽,降低了信號傳輸引腳近端的串擾噪聲,提高了信號傳輸時的SI質(zhì)量。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明一實施例提供的一種連接裝置的示意圖;
圖2是本發(fā)明一實施例提供的另一種連接裝置的示意圖;
圖3是現(xiàn)有的連接裝置中連接器的GND網(wǎng)絡引腳的連接示意圖;
圖4是本發(fā)明一實施例提供的連接裝置中連接器的GND網(wǎng)絡引腳的連接示意圖;
圖5是本發(fā)明一實施例提供的一種串擾噪聲幅度的波形圖;
圖6是本發(fā)明一實施例提供的一種現(xiàn)有技術的連接裝置的眼圖波形圖;
圖7是本發(fā)明一實施例提供的本發(fā)明實施例提供的一種連接裝置的眼圖波形圖;
圖8是本發(fā)明一實施例提供的一種連接裝置的制作方法的示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例,基于本發(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
如圖1所示,本發(fā)明實施例提供了一種連接裝置,包括:
電路板101和連接器102;
所述連接器設置在所述電路板上,所述連接器位于所述電路板的元器件安裝層上;
所述電路板上的與所述電路板的接地層相連的接地走線在所述元器件安裝層上圍繞所述連接器的信號傳輸引腳形成環(huán)路,所述環(huán)路包圍所述信號傳輸引腳。
在本發(fā)明實施例中,在電路板上接地走線圍繞連接器的信號傳輸引腳構(gòu)成的環(huán)路,形成保護蓋包圍著信號傳輸引腳,實現(xiàn)對信號傳輸引腳的隔離屏蔽,降低了信號傳輸引腳近端的串擾噪聲,提高了信號傳輸時的SI質(zhì)量。
在本發(fā)明一實施例中,該連接裝置進一步包括:
所述連接器的GND網(wǎng)絡引腳與所述接地走線相連。
在本發(fā)明實施例中,通過連接器的GND網(wǎng)絡引腳和接地走線為信號傳輸引腳傳輸?shù)男盘柼峁┗亓髀窂?,?jīng)過接地走線形成的環(huán)路的過濾,降低了信號傳輸引腳的串擾噪聲的幅度,進而提高了信號傳輸時的SI質(zhì)量。
在本發(fā)明一實施例中,所述信號傳輸引腳包括:所述連接器的用于傳輸高速信號的差分引腳。
在本發(fā)明一實施例中,所述信號傳輸引腳包括:所述連接器的TX引腳和/或RX引腳。
在本發(fā)明一實施例中,所述電路板上的接地走線與所述電路板上的GND過孔相連;所述電路板上的GND過孔與所述電路板的接地層相連。
在本發(fā)明一實施例中,在所述元器件安裝層上,所述電路板上的各個GND過孔互連。
在本發(fā)明實施例中,將元器件安裝層上的各個GND過孔互連,可以為信號傳輸引腳傳輸?shù)男盘柼峁└嗟幕亓髀窂?,進而能夠進一步降低信號傳輸引腳的串擾噪聲的幅度,進一步提高信號傳輸時的SI質(zhì)量。
在本發(fā)明實施例中,通過對連接器中GND網(wǎng)絡引腳進行環(huán)路外圍互連處理,使得GND網(wǎng)絡引腳和接地走線組合構(gòu)成一個保護蓋包圍著連接器的TX引腳和/或RX引腳等差分引腳,這樣能較好的對差分線進行隔離屏蔽,降低TX引腳和RX引腳之間的近端串擾噪聲,提升了信號在傳輸時的SI質(zhì)量。
如圖2所示,本發(fā)明實施例提供的一種連接裝置的示意圖。該連接裝置包括:電路板201和連接器202;
連接器202設置在電路板201上,連接器202位于電路板201的元器件安裝層上;
電路板201上的與電路板201的接地層相連的接地走線在元器件安裝層上圍繞連接器202的TX引腳2021和RX引腳2022形成環(huán)路,該環(huán)路包圍TX引腳2021和RX引腳2022;
連接器202的地GND網(wǎng)絡引腳2023與接地走線相連;
電路板201上的接地走線與電路板201上的GND過孔2011相連;
電路板201上的GND過孔2011與電路板201的接地層相連;
在元器件安裝層上,電路板上的各個GND過孔2011互連。
在本發(fā)明實施例中,將連接器各GND網(wǎng)絡引腳通過GND過孔和接地走線進行串接互連,這些GND過孔又和接地層相連,這些GND過孔、接地走線和接地層將組合構(gòu)成一個保護蓋包圍著連接器中的TX引腳和RX引腳,能夠較好的對連接器中的TX引腳與RX引腳進行隔離屏蔽,降低TX引腳與RX引腳的近端串擾噪聲對高速信號質(zhì)量的影響,提升了信號在傳輸時的SI質(zhì)量。
在現(xiàn)有的連接裝置中,將連接器上各自GND網(wǎng)絡引腳直接拉一段走線,然后通過電路板上的GND過孔與疊層中的接地層相連,以此為高速信號傳輸提供回流路徑。這種連接裝置,在信號速率的大幅提升的情況下,會加大TX引腳和RX引腳的信號對之間的近端串擾,信號在傳輸時的SI質(zhì)量較低。如圖3所示,現(xiàn)有的連接裝置中連接器的GND網(wǎng)絡引腳的連接示意圖。其中,連接器的GND網(wǎng)絡引腳301直接與GND過孔相連。圖中還示出了連接器的TX引腳302和RX引腳303。
在本發(fā)明實施例中,對連接器的各個引腳進行優(yōu)化布線處理,通過對連接器中的各GND網(wǎng)絡引腳通過接地走線進行環(huán)路互連處理,使其組合構(gòu)成一個保護蓋包圍著連接器中的TX引腳和RX引腳。如圖4所示,本發(fā)明實施例的連接裝置中連接器的GND網(wǎng)絡引腳的連接示意圖。其中,圖中示出了連接器的GND網(wǎng)絡引腳401、TX引腳402和RX引腳403。從圖中可以看出,各個GND網(wǎng)絡引腳與接地走線相連,接地走線通過與各個GND網(wǎng)絡引腳和各個GND過孔相連,形成了包圍TX引腳402和RX引腳403的環(huán)路。
如圖5所示的一種串擾噪聲幅度的波形圖。圖5上方的波形為現(xiàn)有的連接裝置的近端串擾噪聲頻域分析波形,圖5下放的波形為本發(fā)明實施例提供的連接裝置的近端串擾噪聲頻域分析波形。從圖中可以看出,本發(fā)明實施例提供的連接裝置有效的降低了串擾噪聲幅度。圖5的橫坐標為頻率,單位是GHz,縱坐標為串擾噪聲幅度,單位是db。
如圖6所示的一種現(xiàn)有技術的連接裝置的眼圖波形圖。如圖7所示的本發(fā)明實施例提供的一種連接裝置的眼圖波形圖。圖6和圖7采用時域信號眼圖模擬分析觀察信號抖動的影響。因信號近端串擾噪聲的增大,會影響信號幅度的降低,而信號幅度的變小,將會引腳信號上升及下降邊沿的變緩,因而信號邊沿抖動將變大。從圖6和圖7可以看出,本發(fā)明實施例提供的一種連接裝置的信號抖動較小,較好的改善了信號傳輸質(zhì)量,減緩了信號電壓幅度。
如圖8所示,本發(fā)明實施例提供了一種連接裝置的制作方法,包括:
步驟801:制作電路板,其中,所述電路板上的與所述電路板的接地層相連的接地走線在所述電路板的元器件安裝層上圍繞連接器的信號傳輸引腳的安裝位置形成環(huán)路,所述環(huán)路包圍所述信號傳輸引腳的安裝位置;
步驟802:將所述連接器安裝在所述元器件安裝層上,其中,所述連接器的所述信號傳輸引腳安裝在所述元器件安裝層上所述信號傳輸引腳的安裝位置上。
在本發(fā)明一實施例中,進一步包括:
將所述連接器的地GND網(wǎng)絡引腳與所述接地走線相連。
在本發(fā)明一實施例中,所述制作電路板包括:
將所述電路板在所述元器件安裝層上的各個GND過孔互連。
在本發(fā)明一實施例中,所述信號傳輸引腳包括:所述連接器的TX引腳和/或RX引腳。
本發(fā)明各個實施例至少具有如下有益效果:
1、在本發(fā)明實施例中,在電路板上接地走線圍繞連接器的信號傳輸引腳構(gòu)成的環(huán)路,形成保護蓋包圍著信號傳輸引腳,實現(xiàn)對信號傳輸引腳的隔離屏蔽,降低了信號傳輸引腳近端的串擾噪聲,提高了信號傳輸時的SI質(zhì)量。
2、在本發(fā)明實施例中,通過連接器的GND網(wǎng)絡引腳和接地走線為信號傳輸引腳傳輸?shù)男盘柼峁┗亓髀窂?,?jīng)過接地走線形成的環(huán)路的過濾,降低了信號傳輸引腳的串擾噪聲的幅度,進而提高了信號傳輸時的SI質(zhì)量。
3、在本發(fā)明實施例中,將元器件安裝層上的各個GND過孔互連,可以為信號傳輸引腳傳輸?shù)男盘柼峁└嗟幕亓髀窂?,進而能夠進一步降低信號傳輸引腳的串擾噪聲的幅度,進一步提高信號傳輸時的SI質(zhì)量。
4、在本發(fā)明實施例中,通過對連接器中GND網(wǎng)絡引腳進行環(huán)路外圍互連處理,使得GND網(wǎng)絡引腳和接地走線組合構(gòu)成一個保護蓋包圍著連接器的TX引腳和/或RX引腳等差分引腳,這樣能較好的對差分線進行隔離屏蔽,降低TX引腳和RX引腳之間的近端串擾噪聲,提升了信號在傳輸時的SI質(zhì)量。
需要說明的是,在本文中,諸如第一和第二之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來,而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且,術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個······”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同因素。
本領域普通技術人員可以理解:實現(xiàn)上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬件來完成,前述的程序可以存儲在計算機可讀取的存儲介質(zhì)中,該程序在執(zhí)行時,執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟;而前述的存儲介質(zhì)包括:ROM、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)中。
最后需要說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,僅用于說明本發(fā)明的技術方案,并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進等,均包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。