專利名稱：減少串音用的容性跡線耦合的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種經(jīng)改進(jìn)的平面電子器件，例如印刷電路板，該器件利用了其相應(yīng)主表面上獨(dú)特的電路跡線圖形來減少串音，從而改進(jìn)了器件內(nèi)和與器件連接的接插件中的效能。串音問題在高頻傳輸?shù)膽?yīng)用中特別嚴(yán)重。這種串音問題會(huì)發(fā)生在傳輸電纜、連接硬件(例如電氣接插件)或發(fā)生在一般將起碼一對(duì)串聯(lián)的電氣接插件在電氣上互連起來的電路組件上。
在扭絞線對(duì)局域網(wǎng)(LAN)應(yīng)用中使用的電氣接插件中，串音主要是由各端子或?qū)w之間容性耦合的不平衡引起的。減少串音最常用的方法是在改變某些導(dǎo)體之間的電容的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。這可用以下兩種方法的一種來完成或者按不同尋常的方式改變導(dǎo)體的走線，如美國專利5,186,647和5,362,257(后一個(gè)專利轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人)中所教導(dǎo)的那樣；或者在某些導(dǎo)體之間加上小電容值。后一種方法由本發(fā)明的發(fā)明人之一公開在美國專利5,341,419中，且已就該發(fā)明申請(qǐng)專利權(quán)，該專利也轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。總之，兩種方法經(jīng)常是同時(shí)使用的。
在改變走線的方法中，將要求較大耦合度的一些導(dǎo)體移近一些，而將要求較小耦合度的導(dǎo)體再分開一些。這可以通過下列作法來完成將各導(dǎo)體的尾部“扭彎”；令印刷電路板上各跡線的走線彼此更靠近一些，或在另一跡線的上面走線，或甚至增大和/或縮小某些導(dǎo)體的大小。美國專利5,299,956教導(dǎo)了改變走線法最新的一種作法，即改變各電路跡線或路徑在印刷電路板上的走線。
上述現(xiàn)有技術(shù)的方法還可以通過只增加離散電容器或通過從主導(dǎo)體通路引出另一導(dǎo)體分路來增加額外的電容值。這個(gè)附加的導(dǎo)體接著就可以如改變走線的方法一樣使其在另一導(dǎo)體上面走線或毗鄰另一導(dǎo)體走線。實(shí)際上，有時(shí)候很難確切地確定什么場(chǎng)合下不用某一種方法而開始使用另一種方法。美國專利5,326,284教導(dǎo)了一種印刷電路板(PCB)組件和接插裝置，其中起碼兩對(duì)導(dǎo)體通路沿PCB配置。這種PCB組件一對(duì)導(dǎo)體的第一個(gè)導(dǎo)體與另一對(duì)導(dǎo)體的第二個(gè)導(dǎo)體之間的接插裝置采用寄生感性耦合的方式，電路構(gòu)件或PCB的一對(duì)導(dǎo)體的第一個(gè)導(dǎo)體與另一對(duì)導(dǎo)體的第二個(gè)導(dǎo)體之間有一個(gè)感性補(bǔ)償裝置?？傊?，上述電容器實(shí)質(zhì)上是從相應(yīng)的導(dǎo)體通路引出的分路板。
本發(fā)明提供一種不同的減少串音的方法，具體作法是按獨(dú)特的配置方式將毗鄰的各對(duì)導(dǎo)體的電路跡線或路徑安排在平面電子器件例如印刷電路板的不同主表面上。從下面的說明，特別是結(jié)合附圖閱讀這些說明時(shí)可以清楚了解上述方法的具體作法。
本發(fā)明涉及一種平面電子器件，例如印刷電路板(PCB)，該電子器件采用容性跡線耦合來減少其在電氣上所互連的一對(duì)接插件之間的串音。所述器件有一個(gè)絕緣板，絕緣板的第一主表面和第二主表面由彼此間隔一段距離的平行平面形成，沿相應(yīng)的主表面上敷有多對(duì)導(dǎo)電的電路跡線或電路路徑。這里所進(jìn)行的改進(jìn)是將相間的各跡線對(duì)配置在第一主表面上，其余的跡線對(duì)則配置在第二主表面上。此外，第二表面上給定的導(dǎo)電跡線或路徑對(duì)有起碼所述導(dǎo)電跡線線的一部分長度那么長在垂直方向上與第一表面上毗鄰的導(dǎo)電跡線對(duì)對(duì)齊。導(dǎo)電跡線或路徑經(jīng)過如此配置后，所述器件就符合了電容器的定義，而無需引用分立的容性元件。
現(xiàn)在參看附圖舉例說明本發(fā)明的一些實(shí)施例。附圖中

圖1是一對(duì)電氣接插件實(shí)例的部件分解圖，這對(duì)接插件與平面電子器件(例如印刷電路板)接合時(shí)通過電氣跡線組成的電路圖形在電氣上互連起來，由于所述沿印刷電路板的電路圖形而提高了器件的效能，即減少了毗鄰的所述電氣跡線對(duì)之間的串音。
圖2和圖3分別為本發(fā)明的印刷電路板電路圖形最佳實(shí)施例的頂部表面和底部表面的透視圖；圖4是本發(fā)明最佳實(shí)施例印刷電路板的平面圖；圖5是沿圖4的5-5線截取的剖視圖，示出了頂部表面與底部表面上某些跡線之間的排列關(guān)系；圖6是圖1印刷電路板的部件分解頂透視圖其中沿頂部表面和底部表面的電路跡線畫成與電路板間隔一段距離，以便進(jìn)一步說明各電路跡線如何配置得使其達(dá)到減少串音的效果，從而提高與其接合的電氣接插件的效能；圖7是本發(fā)明第二實(shí)施例的頂視圖，示出了頂部表面上以實(shí)線畫出的跡線和底部表面上以虛線畫出的跡線；圖8是圖7第二實(shí)施例的部件分解透視圖，其中沿頂部表面和底部表面的各跡線如圖6的形式那樣畫成與電路板間隔一段距離。
本發(fā)明的最佳實(shí)施例涉及一種經(jīng)改進(jìn)的平面電子器件，例如印刷電路板，該電子器件能減少其內(nèi)部和與其接合的一對(duì)電導(dǎo)體內(nèi)的串音。圖1是應(yīng)用本發(fā)明的器件10和與該器件電氣接合的一對(duì)電氣接插件12、14的一個(gè)實(shí)施例。雖然這里的應(yīng)用實(shí)例示出的是印刷電路板邊緣連接式接插件12和表面安裝式的模塊式插座14，但不言而喻，同樣也可以使用不同的多個(gè)接插件而不致脫離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)和范圍。但為方便起見，以下的說明會(huì)就起碼一個(gè)印刷電路板邊緣連接式插接件(這是本技術(shù)領(lǐng)域所周知的)進(jìn)行說明，著重說明平面電子器件10的導(dǎo)電跡線或路徑圖形16。這種邊緣連接式接插件是眾所周知的。簡單說來，這種接插件有一個(gè)通常為長方形的外殼15。外殼中具有多個(gè)觸點(diǎn)或端子，外殼上有一個(gè)卡緣承接槽口17，印刷電路板或電路卡即插入該槽口中與所述各觸點(diǎn)或端子電接合。
從幾個(gè)附圖中可以看到，平面電子器件10的平面本體18有一個(gè)主表面或頂部主表面20和一個(gè)下主表面或底部主表面22，兩個(gè)主表面彼此平行。器件10用于表面安裝式時(shí)可以有多個(gè)鍍通孔24供承接準(zhǔn)備與器件連接的電氣接插件的互補(bǔ)信號(hào)插腳26之用。此外還可以設(shè)安裝孔28，供承接接插臂30用，這是本技術(shù)領(lǐng)域周知的供表面安裝用的系統(tǒng)。
至于圖1～6的最佳實(shí)施例的器件10，沿器件邊緣34配置有多個(gè)導(dǎo)電片32，與鍍通孔24相隔一段距離，邊緣34可插入互補(bǔ)插件12中與接插件12電接合。各導(dǎo)電片32與鍍通孔24之間設(shè)有多個(gè)導(dǎo)電跡線或路徑16。
為便于理解本發(fā)明，各導(dǎo)電片32從一側(cè)邊緣至另一側(cè)邊緣編以1-1a-2-2a-3-3a和4-4a的編號(hào)，一般的設(shè)計(jì)是由四對(duì)導(dǎo)電片組成。在此實(shí)施例中，來自導(dǎo)電片1-1a的跡線16(1-1a)沿上表面20配置，來自導(dǎo)片2-2a的跡線16(2-2a)則通過鍍通孔36沿下表面22配置(見圖5)。此外，例如沿上表面20的起碼一個(gè)跡線16(1a)在其路徑一部分范圍在垂直方向上與沿下表面22配置的跡線16(2a)(見圖3)對(duì)齊。同樣，跡線16(3)也以同樣的方式在垂直方向上與跡線16(4a)對(duì)齊。這樣，在各情況下，雖然圖中示出的電路跡線或路徑圖形不同，但來自給定跡線對(duì)的導(dǎo)電跡線與來自毗鄰跡線對(duì)的起碼一個(gè)跡線在垂直方向上對(duì)齊，即為絕緣體18的厚度所隔開。在圖6的單一部件分解圖中，可以清楚看到這種對(duì)齊排列情況。
這種減少串音的方式與現(xiàn)有技術(shù)的完全不同，現(xiàn)有技術(shù)減少串音時(shí)須要加上容性元件或離散跡線，或者將各導(dǎo)電跡線對(duì)混合或攙和起來。應(yīng)該指出的是，從附圖的最佳實(shí)施例可以看到，給定跡線對(duì)的跡線完全只處在絕緣體18的一個(gè)表面上。但這些跡線的其中一個(gè)可能開始時(shí)從另一側(cè)引出，再通過中間鍍通孔繼續(xù)引到具有該給定對(duì)的另一個(gè)跡線的另一側(cè)?，F(xiàn)在參看圖7和圖8的實(shí)施例。再注意卡片邊緣跡線40從左至右的編號(hào)1-1a-2-2a-3-3和4-4a，應(yīng)該指出的是，從跡線40(1a)引出的導(dǎo)體42開始時(shí)是沿平面構(gòu)件下表面敷設(shè)的。然后通過鍍通孔44引到上表面。來自毗鄰導(dǎo)體對(duì)的導(dǎo)體42(2a)完全只處在導(dǎo)體42(1a)的一部分的下面并與該部分非阻性接觸。可以看到，導(dǎo)體42(2)也以同樣的方式處在導(dǎo)體42(4a)路徑一部分的下面，這里，使器件可以通過容性耦合以達(dá)到減少串音的效果，這個(gè)關(guān)鍵性特點(diǎn)是由于使來自毗鄰電路跡線對(duì)的各跡線在垂直方向上對(duì)齊產(chǎn)生的。
權(quán)利要求
1.一種平面電子器件(10)，采用容性跡線耦合來減少器件內(nèi)和器件所電互連的一對(duì)接插件(12，14)內(nèi)的串音，所述器件(10)有一個(gè)絕緣板(18)，絕緣板(18)具有由兩平行平面形成的第一表面(20)和第二主表面(22)，沿所述主表面敷有多個(gè)成對(duì)的導(dǎo)電跡線(16)，其特征在于，起碼大部分相間的所述跡線對(duì)(16-1，16-1a，16-3，16-3a)配置在所述第一主表面(20)上，其余的所述跡線對(duì)(16-2，16-2a，16-4，16-4a)起碼一部分配置在所述第二主表面(22)上，而且所述第二表面(22)上給定的導(dǎo)電跡線對(duì)(16-2a，16-4，16-4a)有起碼所述導(dǎo)電跡線的一部分長度那么長在垂直方向上與所述第一表面(20)上毗鄰的所述導(dǎo)電跡線對(duì)(16-1a，16-3，16-3a)對(duì)齊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面電子器件，其特征在于，所述導(dǎo)電跡線(16)在接插件觸點(diǎn)組(24，32)之間延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面電子器件，其特征在于，一接插件觸點(diǎn)組是沿所述器件(10)的邊緣(34)供插入卡片邊緣式電氣接插件(12)的導(dǎo)電片(32)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面電子器件，其特征在于，一接插件觸點(diǎn)組是金屬鍍通孔(24)，供承接表面安裝式電氣接插件(14)之用。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的平面電子器件，其特征在于，配備有多組鍍通孔(24)，供承接同樣的多個(gè)表面安裝式電氣接插件(14)之用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面電子器件，其特征在于，所述給定的起碼一對(duì)導(dǎo)體(16-1，16-1a，42-1a，42-2a)有起碼導(dǎo)電跡線的一部分長度那么長彼此平行配置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的平面電子器件，其特征在于，起碼一個(gè)導(dǎo)電跡線(42-1a，42-2a，42-3a)若在所述主表面的一部分的范圍平行于其對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電跡線，則可以橫切所述主表面(20，22)為鍍通孔(24)所互連的部分。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種平面電子器件(10)，例如印刷電路板(PCB)，該器件采用容性跡線耦合來減少器件內(nèi)和器件所電互連的一對(duì)接插件(12，14)內(nèi)的串音。器件(10)有一個(gè)絕緣板(18)，其第一主表面(20)和第二主表面(22)由平行平面形成，沿各主表面(20，22)上分別敷有多對(duì)導(dǎo)電跡線對(duì)(16)。此外，第二表面(22)上給定對(duì)的導(dǎo)電跡線(16-2a，16-4，16-4a)有起碼所述導(dǎo)電跡線的一部分長度那么長在垂直方向上與第一表面(20)上毗鄰對(duì)的導(dǎo)電跡線(16-1a，16-3，16-3a)對(duì)齊。
文檔編號(hào)H05K1/02GK1134655SQ95119019
公開日1996年10月30日 申請(qǐng)日期1995年10月27日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月28日
發(fā)明者B·L·霍夫曼, J·J·費(fèi)里 申請(qǐng)人:惠特克公司