可逆电子卡及其实现方法
阅读说明：本技术 可逆电子卡及其实现方法 (Reversible electronic card and implementation method thereof ) 是由 杰弗里·A·万多普 于 2020-09-16 设计创作，主要内容包括：提供了一种实现电子卡的方法。该方法可以包括为电子卡提供印刷电路板。所述方法还包括选择第一侧和第二侧中的一侧作为指定侧,在所述指定侧上只安装连接硬件。所述第一侧位于第一x-y平面,所述第二侧位于第二x-y平面,所述第一和第二x-y平面以等于所述PCB厚度的长度分开。所述第一和第二个x-y平面是平行的。(A method of implementing an electronic card is provided. The method may include providing an electronic card with a printed circuit board. The method also includes selecting one of the first side and the second side as a designated side on which only the connection hardware is installed. The first side lies in a first x-y plane and the second side lies in a second x-y plane, the first and second x-y planes being separated by a length equal to the thickness of the PCB. The first and second x-y planes are parallel.)
技术领域
本发明涉及电子卡，例如但不限于计算机卡和切换夹层卡等。本发明还涉及实现可逆电子卡的方法。
背景技术
电子卡或计算机卡通常是装配在单个或多层PCB上的电子部件的集合。电子卡可以包括连接器，该连接器允许它与另一个承载卡(例如，母板)配合，以便为较大的系统提供额外的功能。热管理硬件通常插入在电子卡和承载卡之间以提供冷却。在使用典型的电子卡时遇到的一个问题是，它不能很容易地被重复使用并且集成在具有不同冷却策略的不同产品中。
说明上述问题的例子是VITA 42.0兼容的夹层卡。这种类型的卡通常被设计成使连接器位于卡的热侧。夹层通过其连接器被安装到承载卡上，并且散热器被设计成装配在它们之间，以将热量引导到模块的侧面，通常到机架壁，该机架壁将热量从外部传递到冷却空气。如果在不具有相同结构(即两侧的壁)的不同的机架中使用相同的夹层卡，那么冷却策略将更加复杂、设计成本更高。
在这种情况下，理想的冷却策略可能是从热侧直接将热量传导到机架的顶盖，但是由于连接器固定在热侧，所以没有匹配的连接器将其插入到其他模块。因此，典型电子卡的设计本身就受到限制，阻碍了电子卡的重新使用或通用性。
发明内容
本文所述的实施例有助于解决或减轻上述问题以及本领域已知的其他问题。例如，下面描述的示例性方法允许制造商开发单个计算机卡，所述卡可以使用不同的热管理策略集成到产品中。卡片设计者可以选择卡片的一侧作为热侧，另一侧作为冷侧。然后，印刷电路板(PCB)被设计和布线，使得除了板对板连接器外，所有部件都分配给其中一侧。此外，PCB设计可以支持将这些连接器放置在卡片的任一侧。
本文所述的实施例在设计和制造计算机卡时具有所采取的电气和机械实施步骤中若干新的方面，并且它们超越了典型的计算机卡设计或制造流程中所涉及的步骤。例如，但不限于，这些实施例具有新颖的信号路由方法、信号分配、孔位置和制造过程，这些方法将不会被用作设计标准计算机卡的一部分，所述卡依赖于单一的热管理方法。下文总结了两个实施例。
在一个实施例中，提供了一种实现电子卡的方法。所述方法可以包括向电子卡提供印刷电路板。所述方法还包括选择第一侧和第二侧中的一侧作为指定侧，在所述一侧上只安装连接硬件。第一侧位于第一x-y平面，第二侧位于第二x-y平面，第一和第二x-y平面以等于PCB厚度的长度分开。第一和第二个x-y平面是平行的。
在另一实施例中，提供了一种电子卡。所述电子卡可包括PCB，PCB包括第一侧和第二侧。PCB具有从第一侧和第二侧中选择的指定侧，所述指定侧是只安装连接硬件的侧。第一侧位于第一x-y平面，第二侧位于第二x-y平面，第一和第二x-y平面以等于PCB厚度的长度分开。第一和第二个x-y平面是平行的。PCB包括设置在第一侧的第一表面上的第一焊球图案和设置在第二侧的第二表面上的第二焊球图案。第一和第二焊球图案各自为对称图案。第一和第二焊球图案在相应的x-y平面上具有相同的x和y坐标。
下文将参考附图描述各种实施例的附加特征、操作方式、优点和其他方面。需要注意的是，本公开不限于本文所述的具体实施例。这些实施例仅用于说明目的。根据所提供的技术教导，对于本领域技术人员来说，其他实施例或所公开的实施例的修改将是显而易见的。
附图说明
示例性实施例可以在各种部件和部件的布置中形成。示例性实施例在附图中图示，在附图中，类似的附图标记可以指示各种附图中的对应或类似部分。附图仅用于说明实施例的目的，不应被理解为限制本发明。鉴于对附图的下述有利说明，本发明的新方面应当在相关技术领域的普通技术人员中变得显而易见。
图1图示了根据实施例的电子卡的视图。
图2图示了根据实施例的电子卡的视图。
图3图示了根据实施例的电子卡的视图。
图4图示了根据实施例的方法。
具体实施方式
虽然本文针对特定的应用描述了示例性实施例，但应理解，本公开并不限于此。那些本领域技术人员和有机会获得本文所提供的教导的人，将认识到在其范围内的额外应用、修改和实施例，以及本发明将在其中具有重大效用的额外领域。
图1图示了根据实施例的电子卡102的视图100。电子卡102可以包括冷侧101，在冷侧101上安装连接器104。电子卡102还可以包括一组特征106，当电子卡102通过连接器104与承载卡配合时，一组特征106被配置为将电子卡102支撑在承载卡上。如图1所示，连接器104被安装在冷侧101上，只有连接硬件(例如连接器104)被安装在冷侧101上。在不丧失通用性的情况下，只显示连接器104。然而，应当理解，像连接器104这样的多个连接器可以被安装在冷侧101上。
一般来说，在视图100中，冷侧101为连接硬件预留，而热侧(即，与冷侧101相对的一侧)为功能部件预留，功能部件可以是电子芯片和元件(例如，电容、电感、电阻等)，它们协同工作以向电子卡102提供一个或多个功能。此外，电子卡102的热侧虽然为功能部件预留，但如果电子卡102用于热管理策略规定电子卡102从热侧配合到承载板的产品，则电子卡102的热侧还包括用于安装连接器104的焊接图案和导电性。因此，根据配置，电子102是通用的，可以适应不同的热管理策略。例如，图2图示了电子卡102的另一种实现方式的视图200，其中连接器104被安装在热侧201，在热侧201上设有一组功能部件204。
图3图示了显示电子卡102的横截面的视图300，具有示例性信号路由网络302和用于将连接器104安装在冷侧101或热侧201上的焊球图案304和306。电子卡102可包括预定厚度的多层PCB 301，多层PCB 301可用于路由多个信号。根据配置，冷侧101和热侧201形成两个表面，每个表面占据x-y平面，其中平面分开了PCB 301的预定厚度，并且平面是平行的。
每个焊球图案(304和306)是对称的。此外，当考虑两个x-y平面中的每个x-y平面共用的坐标系时，焊球图案304和焊球图案306具有相同的x-y坐标集。此外，信号路由网络302可以包括通向中间层307的线路，其中有通向冷侧101或热侧201的分支303，这取决于选定哪一侧包括功能部件。此外，由于未在未使用的一侧上焊接连接器，所以可在PCB 301上留下一个或多个桩309。桩309的长度可以最小化，即，桩309的长度可以被设置成低于预定的长度参数。
图4图示了上述电子卡102的实现方法400的流程图。方法400从步骤402开始，可包括向电子卡102提供印刷电路板301。(步骤404)。方法400还包括选择第一侧和第二侧中的一侧作为指定侧，在指定侧上只安装连接硬件。(步骤406)第一侧位于第一x-y平面，第二侧位于第二x-y平面，第一x-y平面和第二x-y平面以等于PCB厚度的长度分开。第一x-y平面和第二x-y平面是平行的。
方法400还包括在第一侧提供第一焊球图案和在第二侧提供第二焊球图案。(步骤408)。第一焊球图案和第二焊球图案各为对称图案。第一焊球图案和第二焊球图案在其各自的x-y平面上具有相同的x和y坐标。方法400可以在步骤410结束。
一般来说，根据本文特征的实施例的方法可以包括将第一侧和第二侧中的一侧选定为热侧，将第一侧和第二侧中的另一侧指定为冷侧。方法还可包括选定指定侧为冷侧。方法还可以包括选定指定侧为热侧。此外，方法可以包括在指定侧安装连接器。
方法可以包括在未使用的一侧封装未使用的焊接图案，未使用的一侧是除指定侧以外的一侧。此外，方法可包括在小于预定长度的未使用侧上制作未使用的焊接图案的桩，未使用侧是除指定侧以外的一侧。方法还包括在多层PCB的中间层上路由信号。方法还包括使用通孔将信号分支到第一侧的第一焊盘和第二侧的第二焊盘。
然而，一般来说，根据本文所述教导的实施例可以包括可逆电子卡。电子卡可包括PCB，PCB包括第一侧和第二侧。PCB具有从第一侧和第二侧中选择的指定侧，指定侧是只安装连接硬件的一侧。第一侧位于第一x-y平面，第二侧位于第二x-y平面，第一x-y平面和第二x-y平面以等于PCB厚度的长度分开。第一x-y平面和第二x-y平面是平行的。PCB包括设置在第一侧的第一表面上的第一焊球图案和设置在第二侧的第二表面上的第二焊球图案。第一焊球图案和第二各为对称图案。第一焊球图案和第二焊球图案在各自的x-y平面上具有相同的x和y坐标。
PCB可以是多层PCB，而电子卡可以是切换夹层卡。电子卡可以包括路由到多层PCB的中间层的信号轨迹，并且可以包括利用通孔到第一侧的第一焊盘和第二侧的第二焊盘的信号分支。指定侧包括被安装在其上的连接器，指定侧的相对侧包括一个或多个功能部件。
一般来说，本文特征的实施例可以包括实现可逆电子卡的方法。方法通过选择具有特定特性的连接器并将特定特性设计进电子卡中包含的PCB，从而允许在不同的冷却策略中重新使用卡。方法包括将卡片的一侧选定或选择为“热侧”，将卡片的另一侧选定或选择为“冷侧”。方法还包括根据包括选择焊球或通孔销的一组标准来选择连接器。焊球可以以对称图案布置，使得连接器可以绕x轴或y轴旋转180度，并且仍然能够附接到相同的印刷电路板封装上。
方法还包括提供在x和y维度中彼此偏移的对准销，使得当绕x维度或y维度旋转时，对准孔不会受到干扰。因此，在上述示例性方法中，PCB可以在PCB的两侧上具有焊盘以匹配连接器封装。焊盘可以位于PCB的“顶表面”和“底表面”上的X-Y平面上的同一点。信号可以路由到两个表面(顶表面和底表面)，使得每个信号被连接到一对焊盘上。
此外，由于未在未使用的一侧上焊接连接器而在PCB上留下的桩可以使其长度最小化，即，它们可以将其长度设置成低于预定长度参数。此外，在另一个实施例中，桩可以是零欧姆电阻，其长度可以最小化，使得其低于预定长度参数。例如但不限于此，预定长度参数可能约为50密耳。
在示例性PCB中，信号的路由可以通过在多层PCB的中间层之一上路由信号，并通过通孔将信号分支到两个表面的焊盘来实现。PCB可包括用于对准销的钻孔，使得当连接器绕X轴和Y轴旋转180度时，焊球图案将对准任一表面。
在示例性PCB中，销标识符可以根据连接器放置在哪一侧而旋转。因此，在示例性实现中，支撑设计文件(例如示意图和引脚分配列表)反映了两种选择，并且在制造时，特定的引脚分配被识别为有效，这取决于连接器将被安装在哪一侧。此外，在没有连接器的表面上的未使用的连接器焊盘可以用非导电涂层材料覆盖，以防止信号的意外短路。
本领域的技术人员将认识到，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以配置上述实施例的各种改编和修改。因此，应当理解的是，在所附权利要求的范围内，本发明可以按照本文具体描述以外的方式实施。
本发明的进一步方面通过以下条项的主题提供：
1.一种实现电子卡的方法，所述方法包括：为所述电子卡提供印刷电路板(PCB)；选择第一侧和第二侧中的一侧作为指定侧，在所述指定侧上只安装连接硬件；所述第一侧位于第一x-y平面，并且所述第二侧位于第二x-y平面，所述第一x-y平面和所述第二x-y平面以等于所述PCB的厚度的长度分开；所述第一x-y平面和所述第二x-y平面平行；在所述第一侧上提供第一焊球图案并在所述第二侧上提供第二焊球图案；所述第一焊球图案和所述第二焊球图案各自为对称图案；并且所述第一焊球图案和所述第二焊球图案在其相应的x-y平面上具有相同的x和y坐标。
2.根据任何在前条项所述的方法，为所述电子卡提供所述PCB包括提供多层PCB。
3.根据任何在前条项所述的方法，为所述电子卡提供所述PCB包括提供切换夹层卡。
4.根据任何在前条项所述的方法，为所述电子卡提供所述PCB包括为所述切换夹层卡提供多层PCB。
5.根据任何在前条项所述的方法，还包括将所述第一侧和第二侧中的一侧选定为热侧，并且将所述第一侧和第二侧中的另一侧选定为冷侧。
6.根据任何在前条项所述的方法，进一步包括将所述指定侧选定为所述冷侧。
7.根据任何在前条项所述的方法，进一步包括将所述指定侧选定为所述热侧。
8.根据任何在前条项所述的方法，还包括在所述指定侧上安装连接器。
9.根据任何在前条项所述的方法，还包括在未使用侧上封装未使用的焊接图案，所述未使用侧是除所述指定侧之外的一侧。
10.根据任何在前条项所述的方法，还包括在小于预定长度的未使用侧上制造未使用的焊接图案的桩，所述未使用侧是除所述指定侧之外的一侧。
11.根据任何在前条项所述的方法，还包括将信号路由到所述多层PCB的中间层。
12.根据任何在前条项所述的方法，还包括使用通孔将所述信号分支到所述第一侧上的第一焊盘和所述第二侧上的第二焊盘。
13.一种电子卡，包括：印刷电路板(PCB)，所述印刷电路板包括第一侧和第二侧，其中从所述第一侧和第二侧中选择的指定侧是仅安装连接硬件的一侧，其中所述第一侧位于第一x-y平面，并且所述第二侧位于第二x-y平面，所述第一x-y平面和所述第二x-y平面以等于所述PCB的厚度的长度分开，其中所述第一x-y平面和所述第二x-y平面平行；设置在所述第一侧的第一表面上的第一焊球图案和设置在所述第二侧的第二表面上的第二焊球图案；其中，所述第一焊球图案和所述第二焊球图案各自为对称图案；并且其中，所述第一焊球图案和所述第二焊球图案在其相应的x-y平面上具有相同的x和y坐标。
14.根据任何在前条项所述的电子卡，所述PCB为多层PCB。
15.根据任何在前条项所述的电子卡，所述电子卡为切换夹层卡。
16.根据任何在前条项所述的电子卡，所述PCB为多层PCB。
17.根据任何在前条项所述的电子卡，还包括路由至所述多层PCB的中间层的信号轨迹。
18.根据任何在前条项所述的电子卡，还包括使用通孔的所述信号的分支，通向所述第一侧上的第一焊盘和所述第二侧上的第二焊盘。
19.根据任何在前条项所述的电子卡，所述指定侧包括安装在其上的连接器。
20.根据任何在前条项所述的电子卡，所述指定侧的相对侧包括一个或多个功能部件。
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