高密集度成纜的中間平面和背平面的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文所描述的實(shí)施例總體上涉及背平面和中間平面。一些實(shí)施例涉及成纜的背平面和中間平面。
【背景技術(shù)】
[0002]許多高速網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)要求在背平面或中間平面上的高連接器密集度。印刷電路板(非成纜的)背平面和中間平面會(huì)實(shí)現(xiàn)廣泛的互連長(zhǎng)度，并且會(huì)經(jīng)歷高信號(hào)損耗水平。成纜的中間平面和背平面技術(shù)可要求大量的空間和機(jī)械支持以實(shí)現(xiàn)高速聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用所需的大量連接。
【附圖說明】
[0003]圖1是用于描述示例實(shí)施例的中間平面連接器外殼的立體圖。
[0004]圖2是用于描述示例實(shí)施例的、示出緊密的線卡間距的主任級(jí)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(DCNS)的立體圖。
[0005]圖3是用于描述示例實(shí)施例的背平面連接器外殼的主視圖。
[0006]圖4示出根據(jù)一些實(shí)施例的、當(dāng)中間平面的一側(cè)上的所有連接器都連接到該中間平面的另一側(cè)上的所有連接器時(shí)的互連拓?fù)洹?br>[0007]圖5是示出根據(jù)本文中描述的一些實(shí)施例的、用于制造中間平面的方法的流程圖。
[0008]圖6示出根據(jù)本文中描述的一些實(shí)施例的布線子層。
[0009]圖7示出根據(jù)本文中描述的一些實(shí)施例的連接器寬度的布線子層。
[0010]圖8示出根據(jù)本文中描述的一些實(shí)施例的完整的第一布線層(layer)和第二布線層的第一部分。
[0011]圖9示出根據(jù)本文中描述的一些實(shí)施例的壓鉚螺母柱和支撐接片。
[0012]圖10示出根據(jù)本文中描述的一些實(shí)施例的兩個(gè)布線層的支撐板之間的壓鉚螺母柱。
[0013]圖11示出根據(jù)本文中描述的一些實(shí)施例的、用于包圍兩個(gè)布線層的內(nèi)支撐板和外支撐板。
[0014]圖12示出根據(jù)本文中描述的一些實(shí)施例的、具有布線層和功率層的成纜的中間平面組件。
[0015]圖13A示出布線圖，該布線圖示出根據(jù)本文中描述的一些實(shí)施例的成纜的中間平面的單獨(dú)的、完全混合(swizzle)連接的第一層。
[0016]圖13B示出布線圖，該布線圖示出根據(jù)本文中描述的一些實(shí)施例的成纜的中間平面的單獨(dú)的、完全混合連接的第二層。
[0017]圖13C示出布線圖，該布線圖示出本文中描述的一些實(shí)施例的成纜的中間平面的單獨(dú)的、完全混合連接的第三層。
[0018]圖13D示出布線圖，該布線圖示出根據(jù)本文中描述的一些實(shí)施例的成纜的中間平面的單獨(dú)的、完全混合連接的第四層。
[0019]圖13E示出布線圖，該布線圖示出根據(jù)本文中描述的一些實(shí)施例的成纜的中間平面的單獨(dú)的、完全混合連接的第五層。
[0020]圖14示出根據(jù)本文中描述的一些實(shí)施例的通信設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0021]中型到大型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)通常包括多個(gè)交換芯片，所有這些交換芯片經(jīng)互連以形成特定的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。此類網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)通常被稱為直接類網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(DCNS)。高速網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)如今包括持續(xù)增長(zhǎng)數(shù)量的網(wǎng)絡(luò)端口。另外，這些高速網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)已經(jīng)被要求提供持續(xù)增長(zhǎng)的信令速率。為了處理這兩種趨勢(shì)，系統(tǒng)架構(gòu)師繼續(xù)將愈加大量的高速端口封裝在單個(gè)DCNS機(jī)架內(nèi)，從而導(dǎo)致封裝密集度和互連長(zhǎng)度的顯著增加。印刷電路板(PCB)中間平面和背平面技術(shù)不再能夠?qū)崿F(xiàn)用于互連DCNS內(nèi)部的交換芯片的高連接器密集度。另外，PCB中間平面和背平面在較高的信令速率下呈現(xiàn)出增加的信號(hào)損失，并且因此不再能夠支持DCNS內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)交換芯片之間增加的互連長(zhǎng)度。成纜的背平面和中間平面技術(shù)可以支持顯著增加的連接器密集度，并且可以使高速信道的插入損耗最小化并且因此支持與較大的DCNS機(jī)架尺寸一起使用的更長(zhǎng)的信道長(zhǎng)度。然而，管理構(gòu)建大型成纜的背平面和中間平面所需要的數(shù)千條線纜是困難且成本高昂的。
[0022]本文中描述的實(shí)施例提供用于制造高密集度成纜的背平面和中間平面的方法。根據(jù)一些實(shí)施例的方法通過順序地添加布線子層和布線層、功率分配層和機(jī)械支撐層以供制造成纜的背平面和中間平面。通過使用這種分層的方法，實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了非常高的連接器密集度。此外，一些實(shí)施例提供在可重復(fù)的并且因此可制造的工藝中、在層的基礎(chǔ)上進(jìn)行的線纜混合(例如，“多到多”互連)方法。
[0023]使用順序地添加的導(dǎo)體束來構(gòu)建可用的成纜的背平面。當(dāng)機(jī)械支撐基礎(chǔ)設(shè)施是實(shí)質(zhì)性的時(shí)候(這限制了有效的連接器密集度)并且當(dāng)這些束基本上是點(diǎn)到點(diǎn)時(shí)，這種方法工作良好。然而，當(dāng)用于機(jī)械基礎(chǔ)設(shè)施的空間必須被最小化以實(shí)現(xiàn)高有效的連接器密集度或者當(dāng)需要完全混合時(shí)(例如，全部到全部互連模式)，制造此類背平面式成本高昂且困難的。
[0024]提供圖1-4以示出利用各種實(shí)施例來解決的多個(gè)挑戰(zhàn)中的一些。圖1是示出中間平面和背平面連接器外殼100的線卡模塊的立體圖。背平面連接器外殼100具有卡寬度102，該卡寬度102通過減小連接器104 (在圖1中，對(duì)于每個(gè)線卡示出連接器104中的四個(gè))與引導(dǎo)模塊106(在圖1中示，對(duì)于每個(gè)線卡示出引導(dǎo)模塊106中的兩個(gè))之間的間隔(spacing)來使連接器封裝密集度最大化。相鄰的線卡110、112之間的最小豎直間距(pitch) 108為機(jī)械支撐基礎(chǔ)設(shè)施留下很小的空間。功率模塊114將功率提供給線卡110、112。
[0025]圖2是示出緊密的卡間距的DCNS的立體圖。中間平面連接(未在圖2中示出)將通過中間平面互連202進(jìn)行連接。在甚高端口計(jì)數(shù)DCNS 200中的線卡204的數(shù)量呈現(xiàn)出緊密的卡間距，這允許用于機(jī)械支撐的非常小的空間。
[0026]圖3是在圖1中所示的示出附加線卡的背平面連接器外殼100的主視圖。圖3用于進(jìn)一步示出準(zhǔn)許線卡110、112之間用于機(jī)械支撐的最小空間的最小卡寬度102和豎直間距 108。
[0027]圖4示出根據(jù)一些實(shí)施例的、當(dāng)中間平面400的一側(cè)上的所有連接器都連接到該中間平面400的另一側(cè)上的所有連接器時(shí)的互連拓?fù)?。然而，?shí)施例不限于圖4中示出的互連拓?fù)洌喾?，?shí)施例可包括各種互連拓?fù)?，包括完整的全部到全?all-to-all)拓?fù)洹Ｓ捎诎ㄔ诖祟惐称矫婊蛑虚g平面400中的相對(duì)高數(shù)量的導(dǎo)體402和/或?qū)崿F(xiàn)全部到全部類型互連所需的高等級(jí)的導(dǎo)體交叉，以可重復(fù)且可靠的方式制造全部到全部互連的成纜背平面或中間平面400可能是困難或成本高昂的。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)體包括銅線、光纖、雙絞屏蔽線、同軸電纜等等，但是實(shí)施例不限于任何特定類型的導(dǎo)體。在圖4中示出的一到一(one-to-one)連接中，中間平面400的一側(cè)上的每一個(gè)線卡404、406、408、410、412和414具有到中間平面400的另一側(cè)上的每一個(gè)線卡416、418、420、422、424和426的連接。
[0028]實(shí)施例提供用于制造高密集度(例如，“全部到全部”或“多到多”)互連的中間平面或背平面(諸如，圖1-4中的各示圖中所示的那些)的可重復(fù)的可靠方法。
[0029]圖5是示出根據(jù)本文中描述的一些實(shí)施例的用于制造中間平面的方法500的流程圖。實(shí)施例還可涉及制造背平面。由方法500制造的中間平面或背平面可包括諸如可與圖1-4中示出的組件一起使用的中間平面或背平面。參照在圖6和圖7中示出的一些元件來描述方法500。
[0030]圖6示出根據(jù)本文中描述的一些實(shí)施例的布線子層600。諸個(gè)單獨(dú)的導(dǎo)體(未在圖6中示出)被終接(terminate)在具有電觸點(diǎn)的端A和端B兩端上，并且被組裝到線纜片(slice)602中。這些單獨(dú)的導(dǎo)體可通過例如凸/凹親合或任何其他親合來與導(dǎo)體片604A耦合。線纜片602是點(diǎn)到點(diǎn)的。線纜片602被分組為布線子層600。布線子層600包括用于連接到每一個(gè)線卡 404、406、408、410、412、414、416、418、420、422、424 和 426 (圖 4)位置的一整套線纜片602。線纜片602以在該線纜片602內(nèi)的任何兩個(gè)導(dǎo)體之間存在至多單個(gè)的方式彼此交叉。此外，在任何點(diǎn)處，在任何兩個(gè)導(dǎo)體之間存在至多單個(gè)交叉。這使體導(dǎo)體積累減小或最小化以實(shí)現(xiàn)更高的布線/連接器密集度。此外，402 (圖4)由多個(gè)子層600組成。
[0031]所示布線子層600被裝配在支撐板606上。支撐板606可包括用于在線卡插入期間進(jìn)行線卡引導(dǎo)和對(duì)準(zhǔn)的一個(gè)或多個(gè)引導(dǎo)梢608。引導(dǎo)梢608可使支撐板606沿某個(gè)軸(例如，X軸)從布線子層600移位某個(gè)距離。支撐板606還可包括一系列孔(未在圖6中示出)，支撐桿610可添加在這一系列孔中。下文中參照?qǐng)D8更詳細(xì)地描述支撐桿610。
[0032]圖7示出根據(jù)本文中描述的一些實(shí)施例的連接器寬度的布線子層700。圖7進(jìn)一步用于示出收集在連接器護(hù)罩中的連接器組702、704的多個(gè)連接器片604A-604J?？筛鶕?jù)各個(gè)實(shí)施例順序地添加與圖6中示出的布線子層600類似的附加布線子層(未在圖7中示出)，直到構(gòu)造了具有等于連接器寬度的寬度的布線層為止。連接器組702、704的寬度(例如，護(hù)罩寬度或組織器寬度)以及因此在布線層700內(nèi)的連接器片604的數(shù)量將基于制造商偏好而變化。在一些實(shí)施例中，連接器護(hù)罩包括4個(gè)、6個(gè)或8個(gè)連接器片604，因此高達(dá)4個(gè)、6個(gè)或8個(gè)子層600分別可被添加以創(chuàng)建具有4、6或8寬度的布線層700。然而，在一些實(shí)施例中，連接器片604的數(shù)量可以是16個(gè)或20個(gè)片或更多。
[0033]參照?qǐng)D5，方法500開始于操作502，在操作502處，沿著兩個(gè)連接器組702與704之間的平面(例如，y平面)提供支撐板606。一個(gè)連接器組702包括用于連接到成纜的中間平面的第一側(cè)B上對(duì)應(yīng)的線卡的多個(gè)連接器708、720、722、724、726、728。另一個(gè)連接器組704包括用于連接到成纜的中間平面的第二側(cè)A上對(duì)應(yīng)的