TW202320553A - 網路交換器 - Google Patents

Abstract

一種網路交換器包含一電路板及一組傳輸埠。該電路板設置於一機殼，且該機殼之一開口對應於一第一參考線。該組傳輸埠設置於該電路板之一邊緣。該邊緣對應於一第二參考線，且該第一參考線及該第二參考線之間形成一銳角。

Description

網路交換器

本發明係關於一種網路交換器，尤指一種具有傳輸埠且傳輸埠以非朝同一方向佈局之網路交換器。

在電路板上，位於電路板邊緣之傳輸埠通常以朝同一方向的方式佈局。例如，在印刷電路板上，使用者網路介面（user-network interface，UNI）及網路至網路介面（network-to-network interface，NNI）的傳輸埠通常以朝同一方向的方式佈局。換言之，當電路板的邊緣為平行於機殼開口之直線邊緣，則多個傳輸埠可沿電路板之直線邊緣設置。此種設置方式在設計上較為簡易，除了方便使用者拔插傳收器(Transceiver)之外，也便於觀測傳輸埠的數量及狀態。

然而，對於高速訊號傳輸要求上，上述技術已可觀察到缺失。當晶片設置於電路板上，可透過導線以耦接晶片針腳及電路板的傳輸埠，但對於應用於高速訊號傳輸來說，例如50G位元每秒/通道（bps/lane）甚至112G位元每秒/通道之脈衝幅度調變（pulse amplitude modulation，PAM）訊號而言，由於電路板上最左側及最右側之傳輸埠及晶片針腳之間的訊號路徑過長，將會產生不可忽視的插入損耗，而導致無法順利傳輸高速訊號。

理論上，可於傳輸埠及晶片針腳之間設置重計時器（re-timer）或變速箱（gearbox）元件以減低插入損耗，但此種解決方案將導致軟硬體成本及功率消耗過高，故可行性很低。此外，理論上可使用騰空導線（習稱flyover導線）以降低插入損耗，但此種解決方案將導致低良率及低可靠度的風險。

此外，若可降低電路板的介電常數，則有機會據以降低插入損耗，然而隨著材料科技之進展，電路板的介電常數已很難降低。因此，本領域仍缺合宜的解決方案，以解決電路板之傳輸埠及晶片針腳之間訊號路徑過長的問題。

實施例提供一種網路交換器，包含一電路板及一組傳輸埠。該電路板設置於一機殼，且該機殼之一開口對應於一第一參考線。該組傳輸埠設置於該電路板之一第一邊緣。該第一邊緣對應於一第二參考線，且該第一參考線及該第二參考線之間形成一銳角。

另一實施例提供一種網路交換器，包含一電路板、一第一組傳輸埠及一第二組傳輸埠。該電路板設置於一機殼，且該電路板包含一第一邊緣、一第二邊緣及一第三邊緣。該第一邊緣實質上平行於該第二邊緣，該第三邊緣位於該機殼內，且該第一邊緣及該第三邊緣之間的一第一距離小於該第二邊緣及該第三邊緣之間的一第二距離。該第一組傳輸埠可設置於該第一邊緣。該第二組傳輸埠可設置於該第二邊緣。

第1圖為實施例中，網路交換器100的示意圖。網路交換器100可包含電路板105及第一組傳輸埠110。電路板105可設置於機殼190，其中機殼190之開口195可對應於第一參考線L1。如第1圖所示，於機殼190內，另可安裝一組風扇170及一組電源供應單元175。第一組傳輸埠110可設置於電路板105之第一邊緣E1，用以傳送及/或接收訊號，其中電路板105之第一邊緣E1可對應於第二參考線L2，且第一參考線L1及第二參考線L2之間可形成第一銳角θ1。

如第1圖所示，由於第一組傳輸埠110並非沿對應於開口195之第一參考線L1設置，而是沿實質上不平行於第一參考線L1之第二參考線L2設置，故第一組傳輸埠110可視為以非朝同一方向的方式設置。透過以非朝同一方向的方式設置第一組傳輸埠110，可降低晶片188之導電介面（例如針腳或焊球）到第一組傳輸埠110之間的導電路徑（例如第1圖之路徑P1）的長度，從而降低傳輸訊號時的插入損耗。舉例而言，晶片188可為特殊應用積體電路（application specific integrated circuit，ASIC）晶片。

如第1圖所示，網路交換器100可選擇性地另包含第二組傳輸埠120。第二組傳輸埠120可設置於電路板105之第二邊緣E2，其中第二邊緣E2可對應於第三參考線L3，且第一參考線E1及第三參考線L3之間可形成第二銳角θ2。相似於第一組傳輸埠110，由於第二組傳輸埠120並非沿對應於開口195之第一參考線L1設置，而是沿實質上不平行於第一參考線L1之第三參考線L3設置，故第二組傳輸埠120可視為以非朝同一方向的方式設置。透過以非朝同一方向的方式設置第二組傳輸埠120，可降低晶片188之導電介面（例如針腳或焊球）到第二組傳輸埠120之間的導電路徑（例如第1圖之路徑P2）的長度，從而降低傳輸訊號時的插入損耗。

第2圖為另一實施例中，網路交換器200的示意圖。相似於第1圖之網路交換器100，網路交換器200可包含以非朝同一方向的方式設置的第一組傳輸埠110及第二組傳輸埠120以縮短路徑P1及路徑P2等路徑，然而如第2圖所示，網路交換器200可另包含第三組傳輸埠130。第三組傳輸埠130可設置於電路板105之第三邊緣E3，其中第三邊緣E3可對應於第一參考線L1。換言之，於上視方向觀之，第三組傳輸埠130可平行於機殼190之開口195，故第三組傳輸埠130可視為以朝同一方向的方式設置。

第2圖中，電路板105可選擇性地包含散熱孔Vh，以提昇散熱效果。散熱孔Vh示於第2圖僅為舉例，第1圖及第3圖至第10圖所示的電路板亦可選擇性地包含散熱孔。

第3圖為另一實施例中，網路交換器300的示意圖。相似於第2圖之網路交換器200，網路交換器300可包含以非朝同一方向的方式佈局的第一組傳輸埠110及第二組傳輸埠120，及以朝同一方向的方式佈局的第三組傳輸埠130。然而，第3圖中，電路板105可選擇性地具有內縮邊緣Er。內縮邊緣Er可位於第一邊緣E1及第三邊緣E3之間。此外，另一內縮邊緣Er可位於第二邊緣E2及第三邊緣E3之間。透過使用內縮邊緣Er，可進一步降低晶片188及傳輸埠之間的路徑（例如，路徑P1及路徑P2）之長度。

如第1圖至第3圖所示，晶片188可設置於電路板105，電連接於第一組傳輸埠110及第二組傳輸埠120，且晶片188之底邊Eb於上視方向觀之可實質上平行於第一參考線L1。換言之，於上視方向觀之，晶片188之底邊Eb可實質上平行於機殼190的開口195。

第4圖為另一實施例中，網路交換器400的示意圖。如第4圖所示，晶片188可以另一方式設置。如第4圖所示，晶片188之底邊Eb於上視方向觀之可實質上非平行於第一參考線L1。換言之，於上視方向觀之，晶片188之底邊Eb可實質上非平行於機殼190的開口195。相較於第1圖至第3圖，第4圖所示之晶片188可被旋轉預定角度而設置。藉由將晶片188旋轉預定角度而設置，可進一步降低晶片188及傳輸埠之間的路徑（例如，第4圖所示之路徑P1及路徑P3）的長度，從而降低插入損耗。

第4圖中，傳輸埠的佈局相似於第1圖所示，但此為僅為舉例，於本文第1圖至第10圖所述的各種網路交換器中，晶片188皆可選擇性地被旋轉預定角度而設置，以符合需求。

第5圖為另一實施例中，網路交換器500的示意圖。網路交換器500可相似於第2圖之網路交換器200，然而如第5圖所示，網路交換器500之第一組傳輸埠110可沿參考凸線C1設置。於上視方向觀之，參考凸線C1可往方向d1凸出。同理，如第5圖所示，第二組傳輸埠120可沿參考凸線C2設置，其中參考凸線C2於上視方向觀之可往方向d2凸出。第5圖中，電路板105之第一邊緣E1可不為直線邊緣而往方向d1凸出，及/或電路板105之第二邊緣E2可不為直線邊緣而往方向d2凸出。透過將第一組傳輸埠110及/或第二組傳輸埠120沿參考凸線設置，可提昇設計上的彈性。第5圖中，舉例而言，第二參考線L2可平行於第一組傳輸埠110之第一傳輸埠的連接端點T11及最末一傳輸埠的連接端點T1L的連線。

第6圖為另一實施例中，網路交換器600的示意圖。網路交換器600可相似於第2圖之網路交換器200，然而如第6圖所示，網路交換器600之第一組傳輸埠110可沿參考凹線C61設置。於上視方向觀之，參考凹線C61可往方向d61凹入。第6圖中，電路板105之第一邊緣E1可不為直線邊緣而往方向d61凹入。同理，如第6圖所示，網路交換器600之第二組傳輸埠120可沿參考凹線C62設置。於上視方向觀之，參考凹線C62可往方向d62凹入。第6圖中，電路板105之第一邊緣E1可不為直線邊緣而往方向d61凹入，及/或電路板105之第二邊緣E2可不為直線邊緣而往方向d62凹入。透過將第一組傳輸埠110及/或第二組傳輸埠120沿參考凹線設置，可提昇設計上的彈性。第6圖中，舉例而言，第二參考線L2可平行於第一組傳輸埠110之第一傳輸埠的連接端點T11及最末一傳輸埠的連接端點T1L的連線。

第7圖為另一實施例中，網路交換器700的示意圖。如第7圖所示，第一組傳輸埠110可以階梯方式，沿階梯狀參考線L71而設置。舉例而言，對應於第一組傳輸埠110之第二參考線L2，可平行於第一組傳輸埠110之第一傳輸埠的連接端點T11及最末一傳輸埠的連接端點T1L的連線。第7圖中，相似於第3圖，電路板105可具有內縮邊緣Er，以調整晶片188之導電介面（例如針腳或焊球）至傳輸埠之間的路徑長度。

第8圖為實施例中，網路交換器800的示意圖。如第8圖所示，第一組傳輸埠110之連接端點T11至T1L可位於機殼190之開口195之外，從而可便於連接外部纜線至第一組傳輸埠110及觀測第一組傳輸埠110的狀態。同理，第二組傳輸埠120及第三組傳輸埠130之連接端點可位於開口195之外。

第9圖為實施例中，網路交換器900的示意圖。網路交換器900可包含電路板905、第一組傳輸埠910及第二組傳輸埠920。電路板905可設置於機殼990，且電路板905可包含第一邊緣E91、第二邊緣E92及第三邊緣E93。第一組傳輸埠910可設置於第一邊緣E91，且第二組傳輸埠920可設置於第二邊緣E92。第一邊緣E91實質上可平行於第二邊緣E92，第三邊緣E93可位於機殼990內，且第一邊緣E91及第三邊緣E93之間的第一距離dt91可小於第二邊緣E92及第三邊緣E93之間的第二距離dt92。第9圖中，於第一邊緣E91及第二邊緣E92之間，電路板905可具有內縮邊緣Er。

透過將第一組傳輸埠910及第二組傳輸埠920如第9圖設置，可降低晶片988之導電介面（例如針腳或焊球）及傳輸埠之間的路徑之長度。由於第9圖之第一組傳輸埠910及第二組傳輸埠920與第三邊緣E93之距離不同，故可視為以非朝同一方向的方式設置。

第9圖中，路徑P91、P92、P93及P94及傳輸埠之元件於上視方向觀之似有重疊，然而由於相異路徑可透過電路板905之相異導電層實現，故訊號仍可於晶片988及傳輸埠之間正常傳輸。

第10圖實施例中，網路交換器1000的示意圖。第10圖之網路交換器1000可相似於第4圖之網路交換器400，相似之處不另重述。如第10圖所示，網路交換器1000可另包含發光裝置1050，耦接於第一組傳輸埠110，用以發出一組燈號以表示第一組傳輸埠110的狀態。發光裝置1050可包含控制單元1052及燈具1054。舉例而言，燈具1054可包含發光二極體。

如第10圖所示，網路交換器1000可另包含光學反射裝置1060，用以反射第一組傳輸埠110之一組燈號，以表示第一組傳輸埠110的狀態。舉例而言，光學反射裝置1060可包含光源及反射鏡，以便於使用者透過反射以觀測第一組傳輸埠110的燈號。第10圖之發光裝置1050及光學反射裝置1060可擇一使用，從而便於位於機殼190內部的第一組傳輸埠110的狀態。

第10圖中，傳輸埠及晶片的設置相似於第4圖，此僅為舉例，第1圖至第7圖及第9圖中，皆可設置第10圖之發光裝置1050及/或光學反射裝置1060，以便於觀測傳輸埠的狀態。

根據實施例，第1圖至第10圖中，電路板可為印刷電路板，且晶片之導電介面（例如針腳或焊球）及設置於電路板邊緣的每一傳輸埠之路徑長度可小於12英吋。晶片及傳輸埠之間可透過電路板的導電走線互相耦接以傳輸訊號，而可不須使用重計時器、變速箱元件或騰空導線以互相耦接。第1圖至第10圖中，設置於電路板邊緣的每一傳輸埠可用以傳輸符合脈衝幅度調變（PAM）規範的脈衝幅度調變訊號。第1圖至第10圖中，設置於電路板邊緣的每一傳輸埠可發送訊號、接收訊號或收發訊號。第1圖至第10圖中，設置於電路板邊緣的每一傳輸埠可支援使用者網路介面（user-network interface，UNI）及/或網路至網路介面（network-to-network interface，NNI）。

綜上所述，透過使用實施例提供的網路交換器100至1000，可調整電路板的形狀，從而調整設置於電路板之邊緣傳輸埠之佈局，及據以縮短晶片之導電介面（例如針腳或焊球）及傳輸埠之間的路徑長度。透過使用實施例提供的解決方案，可避免降低電路板的介電常數所遭遇的困難。因此，對於高速應用，例如50G PAM及112G PAM所規範的訊號傳輸，實施例提供的解決方案可有效降低插入損耗，從而處理訊號傳輸之難題。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100,200,300,400,500,600,700,800,900,1000:網路交換器 105,905:電路板 1050:發光組件 1052:控制單元 1054:燈具 1060:光學反射裝置 110,910:第一組傳輸埠 120,920:第二組傳輸埠 170:風扇 175:電源供應單元 188,988:晶片 190,990:機殼 195:開口 C1,C2:參考凸線 C61,C62:參考凹線 d1,d2,d61,d62:方向 dt91:第一距離 dt92:第二距離 E1,E91:第一邊緣 E2,E92:第二邊緣 E93:第三邊緣 Eb:底邊 Er:內縮邊緣 L1:第一參考線 L2:第二參考線 L3:第三參考線 L71:階梯狀參考線 P1,P2,P91,P92,P93,P94:路徑 T11,T1L:連接端點 Vh:散熱孔 θ1:第一銳角 θ2:第二銳角

第1圖至第10圖為相異實施例中，網路交換器的示意圖。

100:網路交換器

105:電路板

110:第一組傳輸埠

120:第二組傳輸埠

170:風扇

175:電源供應單元

188:晶片

190:機殼

195:開口

E1:第一邊緣

E2:第二邊緣

L1:第一參考線

L2:第二參考線

L3:第三參考線

P1,P2:路徑

θ1:第一銳角

θ2:第二銳角

Claims (13)

1. 一種網路交換器，包含： 一電路板，設置於一機殼，其中該機殼之一開口對應於一第一參考線；及 一第一組傳輸埠，設置於該電路板之一第一邊緣，其中該第一邊緣對應於一第二參考線，且該第一參考線及該第二參考線之間形成一第一銳角。
2. 如請求項1所述的網路交換器，另包含： 一第二組傳輸埠，設置於該電路板之一第二邊緣，其中該第二邊緣係對應於一第三參考線，且該第一參考線及該第三參考線之間形成一第二銳角。
3. 如請求項1或2所述的網路交換器，另包含： 一第三組傳輸埠，設置於該電路板之一第三邊緣，其中該第三邊緣係對應於該第一參考線。
4. 如請求項3所述的網路交換器，其中該電路板具有一內縮邊緣，位於該第一邊緣及該第三邊緣之間。
5. 如請求項1所述的網路交換器，其中： 一晶片係設置於該電路板，該晶片電連接於該第一組傳輸埠及該第二組傳輸埠，且該晶片之一底邊於一上視方向係實質上非平行於該第一參考線。
6. 如請求項1所述的網路交換器，其中該第一組傳輸埠係沿一參考凸線設置。
7. 如請求項1所述的網路交換器，其中該第一組傳輸埠係沿一參考凹線設置。
8. 如請求項1所述的網路交換器，其中該第一組傳輸埠係以一階梯方式設置。
9. 如請求項1所述的網路交換器，其中該第一組傳輸埠之連接端點係位於該開口之外。
10. 一種網路交換器，包含： 一電路板，設置於一機殼，包含一第一邊緣、一第二邊緣及一第三邊緣，其中該第一邊緣實質上平行於該第二邊緣，該第三邊緣位於該機殼內，該第一邊緣及該第三邊緣之間的一第一距離小於該第二邊緣及該第三邊緣之間的一第二距離； 一第一組傳輸埠，設置於該第一邊緣；及 一第二組傳輸埠，設置於該第二邊緣。
11. 如請求項1或10之網路交換器，另包含： 一光學反射裝置，用以反射該第一組傳輸埠之一組燈號，以表示該第一組傳輸埠的狀態。
12. 如請求項1或10之網路交換器，另包含： 一晶片，設置於該電路板，耦接於該第一組傳輸埠； 其中該晶片之一導電介面及該第一組傳輸埠之每一傳輸埠之間的一路徑長度小於12英吋。
13. 如請求項1或10之網路交換器，另包含： 一晶片，設置於該電路板，透過該電路板之一導電走線耦接於該第一組傳輸埠。

Images