[發(fā)明專利]快速互連器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 01804243.0
• 申請(qǐng)日: 2001-01-26
• 公開（公告）號(hào): CN1397152A
• 公開（公告）日: 2003-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴維·W·赫爾斯特;斯科特·K·米基維茨;霍華德·W·安德魯斯;喬治·R·德菲鮑;林恩·R·賽普;約翰·J·康索利;詹姆斯·L·費(fèi)德;查德·W·摩根;亞歷山大·M·沙夫;馬修·R·麥卡洛尼斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蒂科電子公司
• 主分類號(hào): H05K1/11
• 分類號(hào): H05K1/11;H01R12/32
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 李瑞海,王景剛

本發(fā)明涉及電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行，具體地說涉及包括一個(gè)電子器件的各種部件的互連器。

大多數(shù)電子設(shè)備是由必須相互電連接的各種功能部件組裝得到。組成電子設(shè)備的一種普通類型的部件被稱為“板”或“卡”。板由安裝在或安裝到“印刷電路板”(“PCB”)上的存儲(chǔ)器、控制器或處理器等電子器件組成。PCB通常包括一個(gè)絕緣層或不導(dǎo)電層，在該層上或其中印刷或蝕刻出導(dǎo)電走線(traces)。走線橫跨或有時(shí)穿透板使各電子器件相互電連接。特別是，PCB包括幾個(gè)層壓在一起的這種板層。在這種更有代表性的實(shí)施例中，導(dǎo)電層可以層壓在絕緣層之間從而在多層PCB中確定出走線。不同板層上的導(dǎo)電走線通過“過孔”(via)進(jìn)行電連接。過孔是對(duì)板層鉆孔并且在孔的整個(gè)長(zhǎng)度上鍍金屬或填充一個(gè)金屬銷形成。因此，術(shù)語“過孔”在這里廣義地使用，包含鍍金屬的通孔、盲過孔甚至是有金屬插件的孔，但并不限于這些。電子器件通常安裝在這種“多層”PCB的外部而不是在層壓之前埋嵌在各層之間。

一個(gè)電子設(shè)備執(zhí)行的內(nèi)部功能通常由某些板上的功能分開。板通常根據(jù)其功能來稱呼。比如，“母板”一般是指計(jì)算機(jī)上主要的板，其中指示計(jì)算機(jī)運(yùn)行的電子器件，例如中央處理器、存儲(chǔ)器和基本控制器，安裝在母板上。為此，有時(shí)母板也稱為“系統(tǒng)板”或“主板”。通常母板還包括將器件固定到部件總線上的連接器，或者交換電子信息的一組導(dǎo)線。通常提及的其他類型的板包括：

·底板或電路板，包括可以插進(jìn)其他電路板的插槽；

·擴(kuò)充板，可以是插進(jìn)設(shè)備各部件擴(kuò)充插槽中的一個(gè)的任何板，而且還包括控制板、局網(wǎng)卡(“LAN”)和視頻適配器；

·子板，可以是直接固定到另一塊線路板上的任何板；

·控制器板，是一種包含一個(gè)外設(shè)控制器的具體類型的擴(kuò)充板；

·網(wǎng)絡(luò)接口板，是能使電子設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)上的擴(kuò)充板；和

·視頻適配器，是包含用于圖像監(jiān)視器的控制器的擴(kuò)充板。

該表只是示例而非窮舉。注意到個(gè)領(lǐng)域可以交叉，這樣，任何具體的板可以分到多于一種板的分類上。

通常要求板相互“相互連接”以執(zhí)行其所要功能。這些相互連接影響性能。隨著技術(shù)的成熟和電子器件更加復(fù)雜，這些相互電連接給電子性能帶來更大的影響，因此，相互電連接變得更加重要。有時(shí)需要以母板和子板的方式直接將一塊線路板插到另一塊上。有時(shí)需要將連接器安裝到線路板上，將電纜插進(jìn)連接器，將線路板相互連接起來。不論用哪種方式，每一個(gè)相互電連接都影響信號(hào)質(zhì)量和通過的信息量。哪怕只有一個(gè)互連器，但如果做得很差也會(huì)使設(shè)備的電性能下降。如果需要將性能提高，則對(duì)相互連器的性能要求就越高。

一種比較老式的互連器是“過孔互連器”。這種方法至少開發(fā)于二十世紀(jì)六十年代初期，而且很快進(jìn)行了改進(jìn)。該方法的一個(gè)例子在1969年4月8日公開在美國專利US3436819(“′819專利”)中作了介紹，其題目為“Multilayer?Laminate”，發(fā)明人是David?Lunine，受讓人是Litton?Systems，Inc.。從本質(zhì)上來講，這種互連器要求電路板內(nèi)的各個(gè)薄板上的電路具有垂直對(duì)齊的金屬“接點(diǎn)”或“焊盤”。然后在板上鉆一個(gè)孔，孔再被鍍上金屬。孔上鍍的金屬與板上的各個(gè)電路電連接。第二塊板有一個(gè)裝在上面的銷，銷與鍍金屬的孔配合以便在第一塊板和第二塊板之間建立相互連接。

但是，這種技術(shù)有幾個(gè)對(duì)性能產(chǎn)生影響的特點(diǎn)。例如，這些特點(diǎn)限制了板上走線的位置和密度，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員隨后需要研究的內(nèi)容。參見’819專利的第1欄52行到第2欄11行；1988年11月29日公開的美國專利US4787853，其題目是“Printed?Circuit?Board?with?Through-HoleConnection”，受讓人是Kabushiki?Kaisha?Toshiba，發(fā)明人是Yutaka?Igarashi。另外，現(xiàn)有技術(shù)還公開了一種處理通孔內(nèi)部形狀的方法，以便幫助布置內(nèi)部走線提高性能的方法。這參見1991年8月6日公開的美國專利US5038252，其題目是“Printed?Circuit?Board?with?Improved?Electrical?CurrentControl”，受讓人是Teradyne，Inc.，發(fā)明人是Lennart?B.Johnson。

但是，隨著電子器件越來越復(fù)雜以及性能的持續(xù)快速提高，所有系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域正在受到重新的審查。互連器也不例外。在高性能應(yīng)用領(lǐng)域中，甚至對(duì)互連器設(shè)計(jì)的很小改進(jìn)也足以影響系統(tǒng)的性能。還有，本領(lǐng)域還未完全了解的是互連器設(shè)計(jì)對(duì)信號(hào)通道的電子特性的影響。