CN104752851B

CN104752851B - 一种***

Info

Publication number: CN104752851B
Application number: CN201510068387.9A
Authority: CN
Inventors: 王晓东
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2015-02-09
Filing date: 2015-02-09
Publication date: 2017-08-18
Anticipated expiration: 2035-02-09
Also published as: CN104752851A

Abstract

提供了一种***，所述***包括第一印刷电路板、第二印刷电路板以及第三印刷电路板。所述第一印刷电路板的第一平面上安装有第一连接器的第一连接端子。所述第一印刷电路板的第二平面上安装有第二连接器的第一连接端子。所述第二印刷电路板的第一平面上安装有所述第一连接器的第二连接端子。所述第三印刷电路板安装有所述第二连接器的第二连接端子。所述第二印刷电路板通过所述第一连接器连接到所述第一印刷电路板。所述第一印刷电路板与所述第二印刷电路板平行。所述第三印刷电路板通过所述第二连接器连接到所述第一印刷电路板。上述方案有助于降低背板的成本。

Description

一种***

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别是涉及一种***。

背景技术

印制电路板(printed circuit board，PCB)可以用于实现电子元器件电连接。

在一些***中，需要将具有特定功能的PCB插接在背板上。背板也可以通过PCB实现。例如，将用于处理视频信号的PCB以及用于处理音频信号的PCB插接在作为背板的PCB。随着***提供的功能越来越强大，作为背板的PCB需要包含的层的数量越来越多，从而为具有特定功能的PCB提供支持。然而，随着作为背板的PCB中的层的数量的增加，背板的成本也会随之提高。因此，如何设计出低成本的背板是重要课题。

发明内容

本发明实施例中提供了一种***，有助于降低背板的成本。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

第一方面，提供了一种***，所述***包括第一印刷电路板、第二印刷电路板以及第三印刷电路板，所述第一印刷电路板的第一平面上安装有第一连接器的第一连接端子，所述第一印刷电路板的第二平面上安装有第二连接器的第一连接端子，所述第二印刷电路板的第一平面上安装有所述第一连接器的第二连接端子，所述第三印刷电路板安装有所述第二连接器的第二连接端子；

所述第二印刷电路板通过所述第一连接器连接到所述第一印刷电路板，具体来说，所述第二印刷电路板通过所述第一连接器的所述第二连接端子连接到安装在所述第一印刷电路板上的所述第一连接器的所述第一连接端子，所述第一印刷电路板与所述第二印刷电路板平行；

所述第三印刷电路板通过所述第二连接器连接到所述第一印刷电路板；

其中，所述第一印刷电路板包括第一层，所述第二印刷电路板包括第二层，所述第三印刷电路板工作时需要使用的层包括所述第一层和所述第二层，所述第三印刷电路板通过所述第二连接器与所述第一层实现电连接，所述第三印刷电路板通过所述第二连接器、所述第二连接器与第一连接器之间的导线以及所述第一连接器与所述第二层实现电连接。

根据第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述第一印刷电路板中的所述第一层包括数据信号层，所述第二印刷电路板中的所述第二层包括供电信号层以及数据信号层；

所述第一连接器包括数据信号连接器以及供电信号连接器，所述第二连接器包括数据信号连接器以及供电信号连接器。

根据第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述第一印刷电路板中的数据信号层包括高速数据信号层，所述第二印刷电路板中的数据信号层包括高速数据信号层以及低速数据信号层；

所述第一连接器包括高速数据信号连接器、低速数据信号连接器以及供电信号连接器。

根据第一方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述第一印刷电路板中的数据信号层包括高速数据信号层，所述第二印刷电路板中的数据信号层包括低速数据信号层；

所述第一连接器包括低速数据信号连接器以及供电信号连接器。

根据第一方面，在第四种可能的实现方式中所述第一印刷电路板中的所述第一层包括数据信号层，所述第二印刷电路板中的所述第二层包括供电信号层；

所述第一连接器包括供电信号连接器，所述第二连接器包括数据信号连接器以及供电信号连接器。

根据第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述第一印刷电路板中的数据信号层包括高速数据信号层以及低速数据信号层；所述第二连接器包括高速数据信号连接器、低速数据信号连接器以及供电信号连接器。

根据第一方面以及第一方面的任一一种实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述第三印刷电路板与所述第二层实现电连接具体包括：

所述第一连接器以及第二连接器之间的导线穿过位于所述第一印刷电路板的封装孔。

根据第一方面以及第一方面的任一一种实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述第三印刷电路板与所述第二层实现电连接具体包括：

所述第一连接器以及第二连接器之间的导线位于所述第一印刷电路板的层。

根据第一方面以及第一方面的任一一种实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述第二印刷电路板包括多个印刷电路板，所述第二层包括多层，所述多个印刷电路板中每个印刷电路板包括所述多层中的至少一层。

根据第一方面的第八种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，所述多个印刷电路板位于同一个平面。

本发明实施例中，***包括第一印刷电路板、第二印刷电路板以及第三印刷电路板。其中，***中的第三印刷电路板工作时所需的层分别位于第一印刷电路板以及第二印刷电路板中。也就是说，第一印刷电路板和第二印刷电路板都是第三印刷电路板的背板。第一印刷电路板不需要包括第三印刷电路板工作时所需的层的全部。第二印刷电路板不需要包括第三印刷电路板工作时所需的层的全部。第一印刷电路板只包括第三印刷电路板工作时所需的层的一部分。第二印刷电路板不需要包括第三印刷电路板工作时所需的层的全部。因此，上述技术方案有助于降低第一印刷电路板中的层的数量和第二印刷电路板中的层的数量。背板中的层的数量越少，背板的成本越低。因此，上述技术方案有助于降低背板的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中提供的***示意图；

图2为本发明实施例中提供的另一***示意图；

图3为本发明实施例中提供的再一***示意图；

图4-1、4-2、4-3为本发明实施例中提供的第二印刷电路板结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。

下文对申请文件的实施例中涉及到的部分技术属于进行说明。如果没有相反的说明，实施例中的层是指PCB中的层。举例来说，PCB可以包括一层或者多层。如果PCB只包括一层，该PCB可以是单面(single sided)PCB。如果PCB只包括二层，该PCB可以是双面(doublesided)PCB。具体实现时，实施例中的层具体可以是铜层(copper layer)。铜层可以通过对铜片(copper sheet)进行蚀刻(etch)得到。铜片可以位于PCB中的绝缘的衬底(non-conductive substrate)上。举例来说，实施例中的层可以是供电信号层(power supplysignal layer)或者数据信号层(data signal layer)。所述供电信号层用于传输供电信号。所述数据信号层用于传输数据信号。另外，实施例中涉及到连接器。连接器可以用于连接多个PCB。连接器可以是供电信号连接器或者数据信号连接器。供电信号连接器用于传输供电信号。数据信号连接器用于传输数据信号。具体的，供电信号连接器可以用于向被连接的PCB传输供电信号。数据信号连接器可以用于向被连接的PCB传输数据信号。

参见图1，本发明实施例提供了一种***。该***包括第一印刷电路板11、第二印刷电路板12以及第三印刷电路板13。所述第一印刷电路板11的第一平面上安装有第一连接器14的第一连接端子。所述第一印刷电路板11的第二平面上安装有第二连接器15的第一连接端子。所述第二印刷电路板12的第一平面上安装有所述第一连接器14的第二连接端子。所述第三印刷电路板13安装有所述第二连接器15的第二连接端子。

所述第二印刷电路板12通过所述第一连接器连接到所述第一印刷电路板11。具体来说，所述第二印刷电路板12通过所述第一连接器14的所述第二连接端子连接到安装在所述第一印刷电路板11上的所述第一连接器14的所述第一连接端子。所述第一印刷电路板11与所述第二印刷电路板12平行。

所述第三印刷电路板13通过所述第二连接器15连接到所述第一印刷电路板11。

其中，所述第一印刷电路板11包括第一层，所述第二印刷电路板12包括第二层，所述第三印刷电路板13工作时需要使用的层包括所述第一层和所述第二层。所述第三印刷电路板13通过所述第二连接器15与所述第一层实现电连接，所述第三印刷电路板13通过所述第二连接器15、所述第二连接器15与第一连接器14之间的导线以及所述第一连接器14，与所述第二层实现电连接。

所述第一印刷电路板11是背板。所述第二印刷电路板12是背板。需要指出的是，图1为本发明实施例中的***的示意图。示意图中第一印刷电路板11、第二印刷电路板12以及第三印刷电路板13的数量分别是1、1以及2。第一连接器14以及第二连接器15的数量分别是2以及2。本实施例不限定示意图中的对象的数量。例如，具体实现时，第三印刷电路板13的数量可以是1。第二连接器15的数量可以是1。

为便于理解，下面首先对上述***中涉及到的术语进行举例。

所述第三印刷电路板13可以是指***中用于实现某种功能的印刷电路板。例如，第三印刷电路板13可以是交换网板、接口板或者主控板。举例来说，第三印刷电路板13可以是网络装置中的印刷电路板。所述网络装置可以是路由器、网络交换机、防火墙、负载均衡器、基站或者数据中心。具体实现时，第三印刷电路板13可以包括网络处理器。所述网络处理器可以通过现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)或者专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)实现。另外，第三印刷电路板13的数量可以是1或者大于1的整数。

所述第一印刷电路板11以及所述第二印刷电路板12为第三印刷电路板13提供第三印刷电路板13工作所需的层。另外，所述第一印刷电路板11以及所述第二印刷电路板12还可以起到连接、支撑所述第三印刷电路板13的作用。由于所述第一印刷电路板11以及所述第二印刷电路板12为其他印刷电路板提供了其工作所需的层，可以将所述第一印刷电路板11以及所述第二印刷电路板12称为背板。也可以将所述第一印刷电路板11以及所述第二印刷电路板12称为母板。在本发明实施例中，第三印刷电路板13的背板包括第一印刷电路板11以及第二印刷电路板12。其中，第一印刷电路板11的数量可以是1。当***中第三印刷电路板13的数量为大于1的整数时，每个第三印刷电路板13均与该第一印刷电路板11连接。第二印刷电路板12可以是1或者大于1的整数。第二印刷电路板12与第一印刷电路板11之间没有包含其他PCB。第三印刷电路板13与第二印刷电路板12之间包含了其他PCB。

第一连接器14可通过封装孔或表面安装等方式，提供第一印刷电路板11与第二印刷电路板12之间的机械和电连接。其中，为了实现这种物理连接，第一连接器14可以包括第一连接端子以及第二连接端子。其中，第一印刷电路板11的第一平面(例如背面)上安装有第一连接器14的第一连接端子(例如公端)。相应的，第二印刷电路板12的第一平面上安装有所述第一连接器14的第二连接端子(例如母端)。这样，第二印刷电路板12就可以通过所述第一连接器14的所述第二连接端子，连接到安装在所述第一印刷电路板11上的所述第一连接器14的所述第一连接端子。其中，第一连接器14可以有一个或者多个。第一印刷电路板11与第二印刷电路板12可以是平行的。第一连接器14还可以用于传递在第一印刷电路板11与第二印刷电路板12之间的信号，从而实现两者之间的电连接。根据需要传递的信息类型的不同，第一连接器14可以包括数据信号连接器以及供电信号连接器。

另外需要说明的是，需要传输的数据信号可能包括高速数据信号及低速数据信号。高速数据信号及低速数据信号是相对的概念。举例来说，传输速率为1Gbps或者1Gbps以上的数据信号可以是高速数据信号。传输速率为1Gbps以下的数据信号可以是低速数据信号。另外，高速数据信号中可以包含交换网信元。低速数据信号中可以包括控制信息以及配置信息中的至少一种。因此，数据信号连接器还可以是高速数据信号连接器或者低速数据信号连接器。另外，由于高速数据信号连接器也可以用于传输低速数据信号，可以仅使用高速数据信号连接器传输高速数据信号以及低速数据信号。

第二连接器15在物理结构方面可以与第一连接器14类似。第二连接器15用于实现第一印刷电路板11与第三印刷电路板13之间的电连接。连接后，第三印刷电路板13与第一印刷电路板11之间可以是垂直的。当然，第三印刷电路板13与第一印刷电路板11之间也可以不垂直。例如，第三印刷电路板13与第一印刷电路板11的夹角为锐角。其他的相关信息可以参见关于第一连接器14的介绍，这里不再赘述。

实施例中的第一层可以是一层，也可以是多层。类似的，实施例中的第二层也可以是一层或者多层。所述第一层可以包括供电信号层以及数据信号层的中的至少一个。所述第二层可以包括供电信号层以及数据信号层的中的至少一个。根据Protel99中的定义，印刷线路板中的层可以包括:Signal Layers(信号层)以及Internal Planes(内部平面)。数据信号层具体实现时可以是所述信号层。供电信号层具体实现时可以是所述内部平面。其中，信号层用于实现信号线，内部电源/接地层用于实现电源线/接地线。第三印刷电路板13的数量及类别确定之后，第三印刷电路板13工作时所需的层是可以确定的。假设第三印刷电路板13工作时所需的层的数量为n。n层中，n1层位于第一印电路板11中，n2层位于第二印刷电路板12中。n1层与n2层的交集为空集合。其中，n1+n2可以等于n。或者，在n1+n2的结果大于n。n1小于n。n2也小于n。

可以是按照布线方便的原则将第三印刷电路板13工作时所需的层分布在第一印刷电路板11以及第二印刷电路板。下文提供了具体实现方式。

具体实现方式一

在该具体实现方式一中，所述第一印刷电路板11中的所述第一层可以包括数据信号层，所述第二印刷电路板12中的所述第二层可以包括供电信号层以及数据信号层。参见图2，所述第一连接器14可以包括数据信号连接器141以及供电信号连接器142。第二连接器也可以包括数据信号连接器151以及供电信号连接器152。也就是说，一部分数据信号层可以布置在第一印刷电路板11上，另一部分数据信号层以及供电信号层布置在第二印刷电路板12上。此时，第二印刷电路板12中的信号线以及电源线传输的信息都需要通过第一连接器14传递给第一印刷电路板11，再由第一印刷电路板11传递给第三印刷电路板13，因此，第一连接器14可以包括数据信号连接器141以及供电信号连接器142中的至少一种。

其中，在具体实现时，数据信号层可能会包括高速数据信号层以及低速数据信号层。此时，数据信号层在第一印刷电路板11以及第二印刷电路板12上的分布还可以进行进一步的细化。例如，在一种可选的实现方式下，所述第一印刷电路板11中的数据信号层包括高速数据信号层，所述第二印刷电路板12中的数据信号层包括高速数据信号层以及低速数据信号层。也就是说，第一印刷电路板11用于布置一部分高速数据信号层，第二印刷电路板12用于布置另一部分的高速数据信号层以及低速数据信号层。在这种方式下，第二印刷电路板12还用于布置供电信号层。因此，第一连接器14可以包括高速数据信号连接器、低速数据信号连接器以及供电信号连接器。或者，在另一种可选的实现方式下，第一印刷电路板11还可以用于布置高速数据信号层，第二印刷电路板12用于布置低速数据信号层。同样，第二印刷电路板12还用于布置供电信号层。此时，第一连接器14可以包括低速数据信号连接器以及供电信号连接器。

具体实现方式二

在该具体实现方式二中，所述第一印刷电路板11中的所述第一层可以包括数据信号层，所述第二印刷电路板12中的所述第二层可以包括供电信号层；此时，参见图3，第一连接器可以仅包括供电信号连接器142，第二连接器则包括数据信号连接器151以及供电信号连接器152。其中，第一印刷电路板11中的数据信号层可以包括高速数据信号层以及低速数据信号层，所述第二连接器15包括高速数据信号连接器、低速数据信号连接器以及供电信号连接器。

需要说明的是，由于供电信号层一般都是位于第二印刷电路板12，因此，第二印刷电路板还可以通过电源转接连接器，连接到第四印刷电路板，参见图3，该第四印刷电路板用于提供***电源，因此，也称为电源背板，***电源线可以通过电源模块连接到第四印刷电路板，由第四印刷电路板为第三印刷电路板供电。关于图2中与电源相关的部分，可以与图3中类似，这里不再赘述。

以上介绍了第三印刷电路板工作时需要使用的层的几种分布方式。在实际应用中，可以根据实际的情况进行选择，或者选用在相同构思下的其他方式来实现。优选的，可以使得第一印刷电路板11中的第一层的数量，与第二印刷电路板中的第二层的数量相等，或者相近。这样可以将***成本控制到最低。

如前文所述，第三印刷电路板13仅与第一印刷电路板11通过第二连接器14进行物理连接，而第三印刷电路板13与第二印刷电路板12之间并没有直接的物理连接，也就是说，所有第三印刷电路板13仅连接在第一印刷电路板11的其中一个平面上，不需要与第二印刷电路板进行物理连接，这样可以使得整个***以第一印刷电路板11为基准面，这样可以便于进行***的公差控制。

上述实现方式除了在便于进行公差控制方面的优点之外，还有其他的优点，例如，其中一方面的优点主要体现在：由于第三印刷电路板13只需要连接到第一印刷电路板11上，不需要与第二印刷电路板12进行物理连接，因此，整个***既可以做成全框设备，也可以做成半框设备。其中，全框设备在高度上比较高，通常有两层第三印刷电路板13，槽位数大于等于16个，一个机柜中只能放一台这样的设备，没有空间放置其他的设备。半框设备：高度上矮一些，通常只有一层第三印刷电路板13，槽位数通常小于等于10个，一个机柜可以放置两台这样的设备。

当然，第三印刷电路板13在具体工作时，需要依赖第一层以及第二层。也即，第三印刷电路板13需要分别与第一层和第二层进行电连接，以进行信号的传输，并获得电源的能量。其中，对于第一印刷电路板11上的第一层，第三印刷电路板13可以直接通过所述第二连接器14与所述第一层实现电连接。而关于第二印刷电路板12上的第二层，所述第三印刷电路板13可以通过所述第二连接器15、所述第一连接器14以及所述第二连接器15与第一连接器14之间的导线，与所述第二层实现电连接。

第一连接器14与第二连接器15之间是可以具有导线。两者之间能够进行互通，从而使得第三印刷电路板13与第二层之间实现电连接。具体实现时，第一连接器14与第二连接器15之间的导线可以通过多种方式实现。例如，在其中一种方式下，第一连接器14与具有对应关系的第二连接器15之间可以通过共用同一封装孔的方式进行连接，也就是说，所述第一连接器14以及第二连接器15之间的导线可以穿过位于所述第一印刷电路板11的封装孔。或者，在另一种实现方式下，也可以将第一连接器14以及第二连接器15之间的导线布置在第一印刷电路板11中具体的层中，也就是说，此时，第一连接器14与具有对应关系的第二连接器15可以不用共用同一封装孔，两者在第一印刷电路板11上的物理位置可以是不同的，但两者之间可以通过导线连接，这种导线位于第一印刷电路板11中具体的层中。需要说明的是，关于某一层，在完成具体线路的部署之后，可能会存在一些空闲的区域。因此，可以将前述导线布置在这些空闲区域，不会影响导线所在的层的正常工作。

可选的，上述技术方案中，所述第二印刷电路板包括多个印刷电路板，所述第二层包括多层，所述多个印刷电路板中每个印刷电路板包括所述多层中的至少一层。

可选的，上述技术方案中，所述多个印刷电路板位于同一个平面。

需要说明的是，由于第一印刷电路板11与第二印刷电路板12连接时，连接的面积比较大，第一连接器14的数量也会比较多，需要插拔力会比较大，安装就比较困难。另外，第一连接器14的插拔力也可能会将公差累积到一个比较大的数值，导致***公差比较难控制。因此，在第二印刷电路板12面积比较大的情况下，还可以设计为多块第二印刷电路板12，每块第二印刷电路板12都可以包括一部分层，并通过第一连接器14与第一印刷电路板11连接。这样，在安装第二印刷电路板12时，每个第二印刷电路板12的插拔力就成倍的减少，实际安装的时候就容易得多，并且也可以避免公差累积过大。

具体实现时，第二印刷电路板12可以包括多个印刷电路板(称为多块第二印刷电路板12)。各块印刷电路板12之间无连接，第二印刷电路板12可以并排放置。例如，参见图4-1，可以包括两块第二印刷电路板，分别为第二印刷电路板121，和第二印刷电路板122，两块第二印刷电路板并排放置。或者，两块第二印刷电路板12也可以如图4-2所示的方式放置。再者，还可以包括四块第二印刷电路板，如图4-3所示，可以包括第二印刷电路板123、124、125、126，等等。

总之，本发明实施例提供的***中，至少可以达到以下效果：

第一，***可以包括第一印刷电路板、第二印刷电路板以及第三印刷电路板，其中，***中的第三印刷电路板工作时所需的层可以分布在第一印刷电路板、第二印刷电路板上，这样降低单个印刷电路板的层数，便于降低***成本。

第二，印刷电路板之间可以通过连接器进行连接，工艺简单，不需要用高精度的机械装置进行固定。

第三，印刷电路板之间的连接器还可以起到电连接的作用，第三印刷电路板可以只连接到第一印刷电路板上，不需要与第二印刷电路板之间具有直接的物理连接，因此，使得整个***可以以第一印刷电路板作为基准面，便于进行公差控制，并且，整个***既可以做成全框设备，也可以做成半框设备。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种印刷电路板***，其特征在于，所述***包括第一印刷电路板、第二印刷电路板以及第三印刷电路板，所述第一印刷电路板的第一平面上安装有第一连接器的第一连接端子，所述第一印刷电路板的第二平面上安装有第二连接器的第一连接端子，所述第二印刷电路板的第一平面上安装有所述第一连接器的第二连接端子，所述第三印刷电路板安装有所述第二连接器的第二连接端子；

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述第一印刷电路板中的所述第一层包括数据信号层，所述第二印刷电路板中的所述第二层包括供电信号层以及数据信号层；

3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述第一印刷电路板中的数据信号层包括高速数据信号层，所述第二印刷电路板中的数据信号层包括高速数据信号层以及低速数据信号层；

4.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述第一印刷电路板中的数据信号层包括高速数据信号层，所述第二印刷电路板中的数据信号层包括低速数据信号层；

5.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述第一印刷电路板中的所述第一层包括数据信号层，所述第二印刷电路板中的所述第二层包括供电信号层；

6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述第一印刷电路板中的数据信号层包括高速数据信号层以及低速数据信号层；所述第二连接器包括高速数据信号连接器、低速数据信号连接器以及供电信号连接器。

7.根据权利要求1至6任一项所述的***，其特征在于，所述第三印刷电路板与所述第二层实现电连接具体包括：

8.根据权利要求1至6任一项所述的***，其特征在于，所述第三印刷电路板与所述第二层实现电连接具体包括：

9.根据权利要求1至6任一项所述的***，其特征在于，所述第二印刷电路板包括多个印刷电路板，所述第二层包括多层，所述多个印刷电路板中每个印刷电路板包括所述多层中的至少一层。

10.根据权利要求9所述的***，其特征在于，所述多个印刷电路板位于同一个平面。