一种服务器主板及其高速信号设备直连结构的制作方法

[0001]
本发明涉及pcb技术领域，特别涉及一种高速信号设备直连结构。本发明还涉及一种服务器主板。


背景技术：

[0002]
随着中国电子技术的发展，越来越多的电子设备已得到广泛使用。
[0003]
服务器是电子设备中的重要组成部分，是提供计算服务的设备。由于服务器需要响应服务请求，并进行处理，因此一般来说服务器应具备承担服务并且保障服务的能力。根据服务器提供的服务类型不同，分为文件服务器，数据库服务器，应用程序服务器，web服务器等。
[0004]
it设备会集中放置在数据中心，这些数据中心包含各类型的服务器、存储、交换机及大量的机柜及其它基础设施。每种it设备都是有各种硬件板卡组成，如计算模块、存储模块、机箱、风扇模块等等。由于电子工艺技术的发展进步与市场需求的驱动，数据中心交换机、服务器及存储系统内部的信号传输速率已经达到了25g/28gbps，并且pcie5.0等高速信号速率要求更为严格，传输速率需要达到32gt/s。
[0005]
目前，高速信号设备与主板的连接一般通过高速信号连接器(如pcie插槽)实现。由于pcie连接器信号引脚一般设计为向外伸出，焊接pin在pcb中一般设计为长方形，但由于pcb板内走线拥挤，导致大部分高速信号线走在连接器内侧方向，这样连接器引脚和焊接pin相连位置就形成了一段stub(残桩，即无信号流的多余部分)，所以pcb中在连接器位置的高速信号线只能走在连接器的外侧，如此限制了走线的方向，并且此连接器位置占据的pcb面积无法得到利用，只能使用增加层面或改变工艺的方式进行克服，从而导致成本增加。
[0006]
因此，如何防止高速信号线在与高速信号设备连接时出现残桩，同时增加高速信号线的走线灵活性，提高对pcb面积的利用率，是本领域技术人员面临的技术问题。


技术实现要素：

[0007]
本发明的目的是提供一种高速信号设备直连结构，能够防止高速信号线在与高速信号设备连接时出现残桩，同时增加高速信号线的走线灵活性，提高对pcb面积的利用率。本发明的另一目的是提供一种服务器主板。
[0008]
为解决上述技术问题，本发明提供一种高速信号设备直连结构，包括pcb板、设置于所述pcb板表面的安装架、设置于所述pcb板表面并位于所述安装架内的若干个与高速信号线连接的触点焊盘、可拔插地设置于所述安装架内的高速信号插头，所述高速信号插头的底面设置有若干个与对应的所述触点焊盘保持抵接的信号触点。
[0009]
优选地，所述触点焊盘呈圆形，且所述信号触点的末端截面呈圆形。
[0010]
优选地，所述触点焊盘呈正方形，且所述信号触点的末端截面呈正方形。
[0011]
优选地，所述触点焊盘的表面积与所述信号触点的末端截面积相等。
[0012]
优选地，所述高速信号插头包括插头座、设置于所述插头座底面的安装座、开设于所述安装座底面上的若干个插孔、插设于各所述插孔中的抵接柱，各所述信号触点分别设置于各对应的所述抵接柱的末端。
[0013]
优选地，各所述抵接柱上缠绕有预紧弹簧，且所述安装座的底面上设置有抵接板，所述预紧弹簧的底端与所述抵接板的表面保持抵接，所述预紧弹簧的顶端与所述插头座的底面保持抵接。
[0014]
优选地，所述安装座包括层叠安装的绝缘顶座及金属底座；所述抵接柱的外表面上套设有绝缘套，所述预紧弹簧套设于所述绝缘套的外表面，且所述预紧弹簧及所述金属底座接地。
[0015]
优选地，所述安装座的侧壁上设置有卡扣，且所述安装架的侧壁上于对应位置处开设有与所述卡扣形成卡接配合的卡槽。
[0016]
优选地，所述安装座的侧壁上还设置有导向滑块，且所述安装架的侧壁上于对应位置处还开设有与所述导向滑块配合滑动及用于安装方向防呆的滑槽。
[0017]
本发明还提供一种服务器主板，包括上述任一项所述的高速信号设备直连结构。
[0018]
本发明所提供的高速信号设备直连结构，主要包括pcb板、安装架、触点焊盘、高速信号插头和信号触点。其中，pcb板为主体结构，主要用于供高速信号线进行走线。安装架设置在pcb板的表面上，一般呈框架结构，围出一定安装区域，以与高速信号设备的高速信号插头配合连接。触点焊盘设置在pcb板的表面上，一般设置有多个，并且均位于安装架的覆盖区域内，同时各个触点焊盘分别与各自对应的高速信号线保持连接。高速信号插头通过信号线缆与高速信号设备保持信号连接，并可拔插设地设置在安装架内，主要用于实现高速信号设备与主板之间的信号连接。信号触点设置在高速信号插头的底面上，一般设置有多个，并且分别用于与各自对应的触点焊盘形成抵接，以在高速信号插头与安装架接插到位时，与各个触点焊盘保持抵接，进而与pcb板上的各条高速信号线保持连接，从而实现高速信号设备与主板之间的信号连接。
[0019]
如此，本发明所提供的高速信号设备直连结构，由于信号触点不再外伸分布，而是安装在高速信号插头的底面上，并且与各个高速信号线的触点焊盘垂直抵接，因此能够防止高速信号线在与高速信号设备连接时出现残桩；同时，高速信号线可在pcb板上任意方向进行走线，因此可在安装架的覆盖区域内进行走线，从而增加高速信号线的走线灵活性，提高对pcb面积的利用率；另外，高速信号插入通过信号触点直接与高速信号线的触点焊盘连接，省去了现有技术中的连接器的信号转接过程，因此还能降低高速信号在传递过程中的损耗。
附图说明
[0020]
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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0021]
图1为本发明所提供的一种具体实施方式的分解结构示意图。
[0022]
图2为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。
[0023]
图3为图1中所示的高速信号插头的具体结构示意图。
[0024]
图4为图3中所示的高速信号插头的分体结构示意图。
[0025]
图5为图4中所示的抵接柱的具体结构示意图。
[0026]
图6为图1中所示的安装架的具体结构示意图。
[0027]
其中，图1—图6中：
[0028]
pcb板—1，安装架—2，触点焊盘—3，高速信号插头—4，信号触点—5；
[0029]
卡槽—21，滑槽—22，插头座—41，安装座—42，插孔—43，抵接柱—44，预紧弹簧—45，抵接板—46，绝缘套—47，卡扣—48，导向滑块—49；
[0030]
绝缘顶座—421，金属底座—422。
具体实施方式
[0031]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0032]
请参考图1、图2，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的分解结构示意图，图2为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。
[0033]
在本发明所提供的一种具体实施方式中，高速信号设备直连结构主要包括pcb板1、安装架2、触点焊盘3、高速信号插头4和信号触点5。
[0034]
其中，pcb板1为主板的主体结构，主要用于供高速信号线进行走线。
[0035]
安装架2设置在pcb板1的表面上，一般呈框架结构，围出一定安装区域，以与高速信号设备的高速信号插头4配合连接。
[0036]
触点焊盘3设置在pcb板1的表面上，一般设置有多个，并且均位于安装架2的覆盖区域内，同时各个触点焊盘3分别与各自对应的高速信号线保持连接。
[0037]
高速信号插头4通过信号线缆与高速信号设备保持信号连接，并可拔插设地设置在安装架2内，主要用于实现高速信号设备与主板之间的信号连接。
[0038]
信号触点5设置在高速信号插头4的底面上，一般设置有多个，并且分别用于与各自对应的触点焊盘3形成抵接，以在高速信号插头4与安装架2接插到位时，与各个触点焊盘3保持抵接，进而与pcb板1上的各条高速信号线保持连接，从而实现高速信号设备与主板之间的信号连接。
[0039]
如此，本实施例所提供的高速信号设备直连结构，由于信号触点5不再外伸分布，而是安装在高速信号插头4的底面上，并且与各个高速信号线的触点焊盘3垂直抵接，因此能够防止高速信号线在与高速信号设备连接时出现残桩；同时，高速信号线可在pcb板1上任意方向进行走线，因此可在安装架2的覆盖区域内进行走线，从而增加高速信号线的走线灵活性，提高对pcb面积的利用率；另外，高速信号插入通过信号触点5直接与高速信号线的触点焊盘3连接，省去了现有技术中的连接器的信号转接过程，因此还能降低高速信号在传递过程中的损耗。
[0040]
在关于触点焊盘3的一种优选实施例中，该触点焊盘3具体呈圆形，同时，信号触点5的末端截面积也呈圆形。如此设置，由于信号触点5与触点焊盘3保持垂直抵接，形成理论
上的点对点接触(实际为小范围的面与面接触)，高速信号线与触点焊盘3连接时，高速信号线总是与触点焊盘3的某一径向共线，并且走线到达触点焊盘3的圆心处时，直接沿垂向进入到信号触点5中，理论上不存在任何残桩(stub)。因此，高速信号线在pcb板1表面上的走线方向灵活多变，可以根据需要随意调整走线方向，并且可以利用安装架2所占据的表面空间进行内侧走线，或者利用安装架2之外的表面空间进行外侧走线。
[0041]
在触点焊盘3的另一种优选实施例中，该触点焊盘3呈正方形，并且信号触点5的末端截面也呈正方形。如此设置，高速信号线在通过触点焊盘3与信号触点5相连时，理论上会相比于圆形形状额外产生一点残桩，但可忽略不计。
[0042]
此外，无论触点焊盘3及信号触点5的末端截面呈圆形还是正方形，为尽量减少残桩的产生，触点焊盘3的表面积与信号触点5的末端截面积均相等。
[0043]
如图3、图4所示，图3为图1中所示的高速信号插头4的具体结构示意图，图4为图3中所示的高速信号插头4的分体结构示意图。
[0044]
在关于高速信号插头4的一种优选实施例中，该高速信号插头4主要包括插头座41、安装座42、插孔43、抵接柱44。其中，插头座41为高速信号插头4的顶层结构，主要用于供抓握拔插，并且其顶面开设有开孔，主要用于供信号线缆插入。安装座42设置在插头座41的底面，在安装座42的底面上开设有若干个插孔43，各根抵接柱44分别安装在对应的插孔43内，同时各个信号触点5分别设置在对应的抵接柱44的末端。如此设置，将高速信号插头4插入到安装架2中时，安装座42进入安装架2内，位于安装座42的插孔43内的抵接柱44将与pcb板1的表面抵接，并通过抵接柱44末端的信号触点5与pcb板1表面上的触点焊盘3保持抵接。
[0045]
进一步的，为提高信号触点5与触点焊盘3之间的抵接稳定性，本实施例还在抵接柱44上设置有预紧弹簧45，同时在安装座42上增设了抵接板46。其中，预紧弹簧45缠绕设置在抵接柱44上，而抵接板46整体设置在安装座42的底面上，在抵接板46上同样开设有插孔43，以供抵接柱44的末端伸出。同时，预紧弹簧45的底端与抵接板46的表面保持抵接，预紧弹簧45的顶端与插头座41的底面保持抵接。如此设置，预紧弹簧45的底端即受到抵接板46的压力，当高速信号插头4插入安装架2内时，预紧弹簧45受到压缩，使得高速信号插头4与安装架2之间的连接具有内应力，从而将两者结合地更紧，进而提高了信号触点5与触点焊盘3之间的抵接稳定性。
[0046]
如图5所示，图5为图4中所示的抵接柱44的具体结构示意图。
[0047]
此外，为了对高速信号进行电磁屏蔽，本实施例中，安装座42具体为分体式结构，主要包括绝缘顶座421和金属底座422，显然，绝缘顶座421为绝缘材料，而金属底座422为导电材料，并且保持接地。同时，本实施例在抵接柱44的外表面上套设有绝缘套47，并且预紧弹簧45具体套设在绝缘套47的外表面，而预紧弹簧45在插孔43内与金属底座422保持接触，因此预紧弹簧45也保持接地。
[0048]
如图6所示，图6为图1中所示的安装架2的具体结构示意图。
[0049]
另外，为提高高速信号插头4与安装架2之间的连接稳定性，防止意外脱落，保证信号连接良好，本实施例在安装座42的侧壁上设置有卡扣48，同时在安装架2的侧壁上与卡扣48的对应位置处开设有卡槽21。如此设置，当高速信号插头4插入安装架2内时，即可通过卡扣48与卡槽21之间的卡接配合将两者之间形成卡接连接，一方面加强了连接强度，另一方面也有利于拆装操作。
[0050]
进一步的，本实施例还在安装座42的侧壁上设置有导向滑块49，同时在安装架2的侧壁上与导向滑块49对应的位置处开设有滑槽22。一般的，导向滑块49在安装座42的侧壁上沿垂向延伸，当高速信号插头4插入安装架2内时，可通过导向滑块49在滑槽22内的滑动高速信号插头4的运动提供导向作用，防止高速信号插头4插错、插偏；同时，利用滑槽22的作用还能为高速信号插头4在安装架2内的安装方向提供防呆作用，防止高速信号插头4左右插反。
[0051]
本实施例还提供一种服务器主板，主要包括高速信号设备直连结构，其中，该高速信号设备直连结构的具体内容与上述相关内容相同，此处不再赘述。
[0052]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。