專利名稱：印刷板上連接器的偏置腳墊的改進(jìn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠保持連接器(尤其是測(cè)試連接器)的印刷電路板。
(transfer footprint)或接合盤圖案(land pattern )，以及產(chǎn)生所述圖案的方法。
背景技術(shù)：
將通過參照上面安裝接收天線、以及收發(fā)系統(tǒng)(即用于無線通信應(yīng)用的 "前端射頻"電路)的印刷電路板來描述本發(fā)明。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員理 解，本發(fā)明可以用于要求使用測(cè)試連接器的任何印刷電路板上。
因此，如圖1 (其顯示市面上的印刷電路板，其上安裝RF (射頻)電路) 示意性顯示，在將諸如天線3等印刷天線連接到RF電路5的一個(gè)輸入端4的 每條印刷線2上，安裝測(cè)試連接器1。實(shí)際為微型連接器的測(cè)試連接器自動(dòng) 確定地在印刷電^各板上在天線與RF電3各之間傳遞。
如圖2 (其左手部涉及運(yùn)行模式，其右手部涉及微型連接器的測(cè)試模式) 所示，每個(gè)連接器都包括主要由兩個(gè)重疊刀片10、 ll組成的機(jī)械切換系統(tǒng)， 刀片IO在RF電路側(cè)輸入線上偏置，而與刀片IO的末端重疊的刀片11是彈 性刀片，其被偏置和固定到天線側(cè)上的輸出線。
此類連接器的運(yùn)行如下。在運(yùn)行模式，兩個(gè)刀片10、 11短路，并且RF 電路的發(fā)送/接收信號(hào)(E/R)繼而直接連接到天線，其有某些插入損失。在 測(cè)試模式下，將圖2中的、配備有適當(dāng)適配器的同軸探針12插到板的連接器 中。通過以這種方式將RP通道從天線通道斷開，這具有將刀片ll從刀片10 分離的效果，并且這使之能夠恢復(fù)RF電路的發(fā)送/接收信號(hào)(E/R)，從而測(cè) 量該信號(hào)。
當(dāng)前，連接器制造商推薦的測(cè)試連接器的偏置腳墊具有例如如圖3所示 的形狀。因此，以更精確的方式，在印刷電路板的基底100方面，實(shí)現(xiàn)兩條 金屬饋送線101、 102。這兩條線在兩個(gè)接地平面元件103與104之間。在連 接器的附接地處，每條線通過焊接柱105、 106延伸。另外，四個(gè)焊接柱107使連接器能夠被附接到板。導(dǎo)電材料腳墊108通過在焊接柱之間穿過，連接
兩個(gè)4妄地平面103、 104。
如圖3所示，該腳墊或圖案由金屬化孔109連接到印刷板的下接地平面。 其他金屬化孔也將接地平面103、 104連接到下接地平面。金屬化孔使之能夠 在基底的上下平面之間提供接地連續(xù)性。
利用如參照?qǐng)D3所述的、安裝在腳墊上的市面測(cè)試連接器進(jìn)行的模擬顯 示傳送響應(yīng)(S21 )對(duì)于所選運(yùn)行波段屬于準(zhǔn)低通型。所述響應(yīng)實(shí)質(zhì)是由于被 設(shè)計(jì)來滿足兩項(xiàng)限制的連接器的中心部件的形式，即
-機(jī)械限制，包括在運(yùn)行模式下提供兩個(gè)部件的完美可靠連接，以及在測(cè) 試模式下提供測(cè)試連接器的刀片的運(yùn)動(dòng)部件之間的連接。
-電氣限制，即尤其在運(yùn)行模式下提供指定運(yùn)行波段中對(duì)于特性阻抗50 歐姆的接達(dá)線的完美阻抗匹配。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出對(duì)傳遞腳墊或接合盤圖案的改進(jìn)，其使之能夠建立集成選擇 性濾波響應(yīng)。
本發(fā)明涉及一種具有至少一個(gè)連接器的板，所述板由介電基底構(gòu)成，該 介電基底包括第一面上的第一接地平面以及第二面上的至少兩條傳送線'在 該至少兩條傳送線之間安裝有所述連接器與腳墊，其特征在于所述腳墊包 括所述連接器之下位于兩條傳送線之間的第一元件，所述第一元件與所述 第一接地平面形成電容性元件；以及在所述第一元件的每個(gè)末端上的第二元 件，所述第二元件與所述第一元件形成自感與電容性元件，每個(gè)所述第二元 件通過第二接地平面延伸，所述第二接地平面連接到所述第一接地平面。
根據(jù)一種實(shí)施例，所述第 一元件與第二元件由導(dǎo)電線構(gòu)成。
選擇所述導(dǎo)電線的尺寸，使得所述形成電容性與自感元件的第一元件與 第二元件的諧振頻率對(duì)應(yīng)于濾波器的頻率波段。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，在多層基底的情況下，在所述腳墊的第一元件 下放置至少一個(gè)浮置導(dǎo)電平面。
根據(jù)一種實(shí)施例，所述第二接地平面通過位置靠近所述腳墊的第二元件 的通孔或金屬化孔連接到所述第 一接地平面。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，所述連接器為微型連接器，尤其是測(cè)試連接器。本發(fā)明還涉及一種在印刷電路板上產(chǎn)生用于連接器的腳墊的方法，包括
以下步驟
在基底與由第 一接地平面覆蓋的面相對(duì)的面上，在連接到所述連接器的
兩條傳送線之間，蝕刻導(dǎo)電腳墊，該導(dǎo)電腳墊包括第一元件，其與所述傳 送線垂直，與接地平面形成電容性元件；以及至少在所述第一元件的一個(gè)末 端上的第二元件，該第二元件與所述第一元件形成自感與電容性元件，所述 腳墊通過第二接地平面在所述面上延伸；以及
通過通孔或者金屬化孔將所述第二接地平面連接到所述第一接地平面。


從以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，可以看出本發(fā)明的其他特征以及優(yōu)點(diǎn)，其
中
圖1已經(jīng)描述，其為市面上配備有測(cè)試連接器的印刷電路板的頂視圖； 圖2已經(jīng)描述，其為解釋適用本發(fā)明的測(cè)試連接器的運(yùn)行的高度示意性 剖面圖3已經(jīng)描述，其為在使之能夠偏置測(cè)試連接器的印刷電路板上實(shí)現(xiàn)的
腳墊或圖案的示意性平面圖4為顯示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的印刷電路板上的測(cè)試連接器的傳遞的剖面
圖5為具有例如圖3所限定的腳墊的連接器的等效電路圖7顯示具有例如圖6所示的腳墊的連接器的等效電路圖8顯示圖6的腳墊的傳送與阻抗匹配曲線；
圖9為根據(jù)本發(fā)明的腳墊的另一實(shí)施例的頂視圖10為根據(jù)本發(fā)明的腳墊的另一實(shí)施例的示意透視圖。
為了簡(jiǎn)化圖中的描述，相同的元件一般具有相同的附圖標(biāo)記。
具體實(shí)施例方式
首先參照?qǐng)D4與圖5描述根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的連接器的傳遞腳墊的電氣操作。 如圖4所示，在由介電基底100 (在其下面配備有接地平面109)形成的 印刷電路板上，實(shí)現(xiàn)兩條金屬化接達(dá)線101、 102。在這些線中每一條的一個(gè)末端之間，安裝連接器120。該連接器在盒子124內(nèi)包括焊接到線101的 末端的U形第一金屬刀片121,以及焊接到線102的末端的J形第二金屬刀 片122。在刀片121、 122的兩個(gè)末端之間，安裝中心刀片123。所述中心刀 片123附接到刀片121的自由末端，并且可相對(duì)于刀片122的自由末端運(yùn)動(dòng)。 盒子124在其中間配備有被設(shè)計(jì)來接受測(cè)試探針的開口 125。在兩條接達(dá)線 101與102之間，在連接器之下實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電腳墊111,該導(dǎo)電腳墊lll通過金屬 化孔109或通孔連接到印刷電路板的接地平面110。
利用如圖4所示的組合件進(jìn)行的測(cè)試顯示所獲得的傳送響應(yīng)S21對(duì)于大 帶寬屬于準(zhǔn)低通型。因此，圖4的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)圖5的等效電路圖建模，即 端口 Pl與P2顯示連接器的刀片到兩條接達(dá)線的附接點(diǎn)。自感Ls顯示兩個(gè) 金屬刀片121、 122的寄生自感，并且Cp顯示這些金屬刀片與跨越連接器的 接地平面111之間的寄生耦合電容器，該接地平面111通過過金屬化孔109 連接到板的接地平面110。
本發(fā)明涉及修改腳墊，使之能夠直接集成濾波功能。這種類型的具有濾 波功能的腳墊特別讓人感興趣，因?yàn)橛纱吮苊饬嗽诎迳霞善渌麨V波器。結(jié) 果會(huì)減少制造成本并且節(jié)省空間。
現(xiàn)在參照?qǐng)D6、 7、 8描述根據(jù)本發(fā)明的測(cè)試連接器的腳墊。在圖6的右 手部分，顯示本發(fā)明的實(shí)施例，而左手部分顯示配備有所述連接器的腳墊的 示意性頂視圖。因此，如圖6所示，在由介電基底200 (在其下面配備有接 地平面)形成的印刷電路板上，實(shí)現(xiàn)了兩條接達(dá)導(dǎo)線201、 "2。在這些線201、 202的兩個(gè)末端之間，安裝測(cè)試連接器220。
如圖6右手部分所示，在兩條接達(dá)導(dǎo)線201、 202的末端之間，在基底 200上實(shí)現(xiàn)有導(dǎo)電腳墊203，其包括在兩個(gè)末端201與202之間穿過的第一元 件203a，該第一元件203a為尺寸被定為形成電容性元件的終端線。該元件 203a在其每個(gè)末端通過第二元件203b (其寬度大于元件M3a)延伸。元件 203b由尺寸被定為實(shí)現(xiàn)自感與電容性元件的終端線形成。將參照?qǐng)D7更詳細(xì) 地解釋以上實(shí)現(xiàn)的腳墊的電路圖。該腳墊203通過上接地平面2(M、 205 (其 通過金屬化孔或通孔206連接到未顯示的下接地平面)延伸。
在圖6的實(shí)施例中，與已知腳墊成對(duì)比的，腳墊.203在其中部沒有連接 到下接地平面。因此，圖6的配備有連接器220的腳墊可以根據(jù)圖7的等效 電路圖建模。在這種情況下，端口 Pl與P2顯示連接器的刀片在兩條接達(dá)線201與202上的附接點(diǎn)。自感Ls顯示連接器220的兩個(gè)金屬刀片121、22 的寄生自感，并且Cpl顯示這些金屬刀片與跨越連接器的導(dǎo)電元件203a之間 的寄生耦合電容。在本發(fā)明的上下文內(nèi)，該元件203a未連接到接地平面，其 形成對(duì)應(yīng)于線203a與基底下接地平面之間的電容的電容器Cp2所示的電容性 元件。該電容器Cp2與自感Lp平行安裝，自感Lp表示元件203b (其延伸線 203a，并且將線203a連接到由金屬化孔206接地的接地平面204與205 )的 等效寄生自感。
通過利用以下元件模擬了例如上述的腳墊在厚度為l,并且介電常數(shù) 為4.4的FR4型基底上實(shí)現(xiàn)腳墊。
以例如銅的金屬材料實(shí)現(xiàn)腳墊，其中元件203a寬度為l.lmm、長度為2 mm,第二元件203b具有以下尺寸3mm*2.17mm。選4奪這些尺寸使得對(duì)于等 效電路的自感與電容器獲得以下值
Ls = 0.4 nH，
Cpl 二0.7pF，
Cp2 = 0.2 pF,
Lp = 0.22 nH。
利用以上給出的值，利用來自Agilent的ADS模擬器通過電磁模擬獲得 傳輸S21與回程損耗Sll響應(yīng)，如圖8所示。在這種情況下，由此實(shí)現(xiàn)的腳 墊可以獲得11.5 GHz上的拒斥(rejection )，然后在5.5 GHz上的無線應(yīng)用的 情況下過濾2諧波。
現(xiàn)在參照?qǐng)D9描述根據(jù)本發(fā)明的腳墊的另一實(shí)施例。如圖9右手部分所 示，腳墊203，在每一側(cè)上通過線元件207延伸。在這種情況下，接地平面204、 205通過通孔206連接到下接地平面，通孔206比在傳統(tǒng)情況中更遠(yuǎn)離腳墊。 連接器220以與第一實(shí)施例相同的方式焊接到接達(dá)線201、 202的末端。
如圖9右手部分所示，附加的線元件207具有3.3mm的長度與l.lmm的 厚度。金屬化通孔206處于與元件207的末端0.5mm的距離處。該更大的線 長度通過修改自感值導(dǎo)致對(duì)諧振頻率的修改。
現(xiàn)在參照?qǐng)DIO描述根據(jù)本發(fā)明的腳墊的另一實(shí)施例。在這種情況下，所 使用的基底為具有以下優(yōu)點(diǎn)的多層基底對(duì)于腳墊的設(shè)計(jì)，具有附加的自由 度，從而在中心頻率與帶寬方面使之可能滿足特定濾波模板(template)。
如圖IO所示，標(biāo)號(hào)300示意性描述基底。根據(jù)本發(fā)明，在基底的上部分，實(shí)現(xiàn)在其末端之間形成有腳墊303的兩條接達(dá)線301、 302。如上所述，在接 達(dá)線301、 302的兩個(gè)末端之間還安裝有連接器的兩個(gè)刀片。腳墊303包括作 為圖6的腳墊的第一元件303a，其在每一側(cè)通過具有自感與電容效應(yīng)的兩個(gè) 垂直元件300b延伸。腳墊303在每一側(cè)上連接到通過金屬化孔306連接到下 4妄地平面300的上4妻地平面304。
如圖10清楚所示，在腳墊303下實(shí)現(xiàn)浮置導(dǎo)電元件307。該元件能夠增 加拒斥波段寬度。
上述腳墊集成了選擇性濾波功能。不再需要添加外部元件來實(shí)現(xiàn)該功能。
權(quán)利要求
1.一種接受至少一個(gè)連接器的板，所述板由介電基底(200，300)構(gòu)成，該介電基底包括第一面上的第一接地平面以及第二面上的至少兩條傳送線(201，202；301，302)，在該至少兩條傳送線之間安裝有所述連接器(220)與腳墊(203，303)，其特征在于所述腳墊包括所述連接器之下位于兩條傳送線之間的第一元件(203a，303a)，所述第一元件與所述第一接地平面形成電容性元件；以及至少在所述第一元件的一個(gè)末端上的第二元件(203b，303b)，所述第二元件與所述第一元件形成自感與電容性元件，所述第二元件通過第二接地平面(204，205，304)延伸，所述第二接地平面連接到所述第一接地平面。
2. 如權(quán)利要求1所述的板，其特征在于所述第一元件(203a， 303a) 與第二元件(203b， 303b)由導(dǎo)電線構(gòu)成。
3. 如權(quán)利要求2所述的板，其特征在于選擇所述導(dǎo)電線的尺寸，使得 所述形成電容性與自感元件的第 一元件與第二元件的諧振頻率對(duì)應(yīng)于濾波器的頻率。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的板，其特征在于在多層基底的情 況下，在所述腳墊(303 )下放置至少一個(gè)浮置導(dǎo)電層(307 )。
5. 如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的板，其特征在于所述第二接地平面 (204, 205, 304)通過位置靠近所述腳墊的第二元件的至少一個(gè)通孔(206,306 )連接到所述第一接地平面。
6. 如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的板，其特征在于所述連接器為測(cè)試 連接器(220 )。
7. —種在印刷電路板上產(chǎn)生用于連接器的腳墊的方法，包括以下步驟 在基底與由第 一接地平面覆蓋的面相對(duì)的面上，在連接到所述連接器的兩條傳送線之間，蝕刻導(dǎo)電腳墊，該導(dǎo)電腳墊包括第一元件，其與所述傳 送線垂直，與接地平面形成電容性元件；以及至少在所述第一元件的一個(gè)末 端上的第二元件，該第二元件與所述第一元件形成自感與電容性元件，所述 腳墊通過第二接地平面在所述面上延伸；以及通過通孔或者金屬化孔將所述第二接地平面連接到所述第一接地平面。
全文摘要
本發(fā)明涉及印刷板上連接器的偏置腳墊的改進(jìn)，提供了一種接受至少一個(gè)連接器的板，所述板由介電基底200構(gòu)成，該介電基底200包括第一面上的第一接地平面以及第二面上的至少兩條傳送線201，202，在該至少兩條傳送線之間安裝有所述連接器220與腳墊203，其特征在于所述腳墊包括所述連接器之下位于兩條傳送線之間的第一元件203a，所述第一元件與所述第一接地平面形成電容性元件；以及在所述第一元件的每個(gè)末端上的第二元件203b，所述第二元件與所述第一元件形成自感與電容性元件，所述第二元件每個(gè)都通過第二接地平面延伸，所述第二接地平面204，205連接到所述第一接地平面。本發(fā)明尤其適用于具有集成測(cè)試連接器的印刷電路板。
文檔編號(hào)H01R13/646GK101321435SQ20081010793
公開日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2008年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月21日
發(fā)明者多米尼克·洛海湯, 菲利普·米納德, 讓-盧克·勒布拉斯 申請(qǐng)人:湯姆森特許公司