CN111727666A - 中继基板、带中继基板的差分传送用电线及带连接器的线缆 - Google Patents

中继基板、带中继基板的差分传送用电线及带连接器的线缆 Download PDF

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Abstract

中继基板具有：多个第一焊盘，它们在第一方向上排列；多个第二焊盘，它们在第二方向上排列；以及配线，其分别连接多个第一焊盘和多个第二焊盘。第二方向相对于第一方向以规定的角度倾斜。规定的角度大于0度而小于90度。

Description

中继基板、带中继基板的差分传送用电线及带连接器的线缆
技术领域
本发明涉及中继基板、带中继基板的差分传送用电线及带连接器的线缆。
本申请基于2018年9月4日申请的日本专利申请2018－165444号要求优先权，引用在该申请中记载的全部记载内容。
背景技术
在专利文献1～3中公开了具有中继基板的带线缆的连接器。在该中继基板设置有：焊盘(导线焊盘)，其分别供线缆所包含的多个电线进行焊接；以及焊盘(连接器焊盘)，其与连接器的插针连接。
导线焊盘和连接器焊盘都在与线缆的长度方向正交的方向排列而设置，导线焊盘和连接器焊盘之间的配线形成为直线状。
另外，在专利文献4中公开了直角型的插座连接器，其在电子设备(通信设备等)中，用于将线缆与电子设备内的印刷基板连接。
专利文献1：日本特开2000－68007号公报
专利文献2：日本特开2004－31257号公报
专利文献3：日本特开2004－253272号公报
专利文献4：日本特开2009－205972号公报
发明内容
本发明的一个方式所涉及的中继基板，其具有：
多个第一焊盘，它们在第一方向上排列；
多个第二焊盘，它们在第二方向上排列；以及
配线，其分别连接所述多个第一焊盘和所述多个第二焊盘，
所述第二方向相对于所述第一方向以规定的角度倾斜，
所述规定的角度大于0度而小于90度。
另外，本发明的一个方式所涉及的带中继基板的差分传送用电线，其具有：
中继基板，其具有在第一方向上排列的多个第一焊盘、在第二方向上排列的多个第二焊盘、以及分别连接所述多个第一焊盘和所述多个第二焊盘的配线；以及
多根差分传送用电线，
所述多根差分传送用电线分别与所述多个第一焊盘连接，
所述第二方向相对于所述第一方向以规定的角度倾斜，所述规定的角度大于0度而小于90度。
另外，本发明的一个方式所涉及的带连接器的线缆，其具有连接器和线缆，
所述连接器具有：
中继基板，其具有在第一方向上排列的多个第一焊盘、在第二方向上排列的多个第二焊盘、以及分别连接所述多个第一焊盘和所述多个第二焊盘的配线；
壳体，其收容有所述中继基板；以及
多个连接器端子，它们在所述第二方向上排列，
所述多个第二焊盘与所述多个连接器端子连接，
所述线缆具有多根差分传送用电线，在将所述多根差分传送用电线捆束的状态下从所述壳体导出，
所述多根差分传送用电线分别与所述多个第一焊盘连接，
所述第二方向相对于所述第一方向以规定的角度倾斜，所述规定的角度大于0度而小于90度，
所述第二方向与所述线缆从所述壳体导出的方向是相同的方向。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式所涉及的带连接器的线缆的一个例子的外观的示意图。
图2是从表面侧观察图1的带连接器的线缆的一方的端部的连接器内部的图。
图3是表示本发明的实施方式所涉及的中继基板的表面侧的图。
图4是从背面侧观察图1的带连接器的线缆的一方的端部的连接器内部的图。
图5是对本发明的实施方式所涉及的带连接器的线缆和对比例的带连接器的线缆的不同点进行说明的图。
具体实施方式
[本发明所要解决的课题]
在进行高速信号的传送时，应用了使用两根为一对的电线的差分传送。但是，如果不将两根为一对的电线的长度对齐即不设为等长，则稳定的差分传送变得困难。
专利文献1～3的带线缆的连接器的连接器部分成为从线缆的连接部起在沿线缆长度方向呈直线的位置设置有连接器端子的所谓直型的构造，中继基板内的配线如前述这样配置为直线状。因此，中继基板内的配线能够等长地配置。
在专利文献4中记载有直角型的插座连接器。在与电子设备连接的带线缆的连接器中也考虑直角型。直角型的带线缆的连接器，例如从线缆的连接部起在沿线缆长度方向呈直角(Right angle)的位置设置连接器端子。
但是，使用了中继基板的带线缆的连接器为了设为直角型，必须在从导线焊盘至连接器焊盘的之间将中继基板的配线弯曲90度。因此，直角型的中继基板为了在传送差分信号的两根为一对的配线中不产生线长差，使用以被称为迂回配线的蛇形弯曲的方式折弯的配线。中继基板上的迂回配线的区域与单纯的配线的区域相比多余的空间多，因此如果使用迂回配线，则中继基板的面积会变大。并且，在将多个导线焊盘以高密度配置的情况下，通过单纯的配线无法满足需要，因此需要大量地设置迂回配线，中继基板的面积进一步变大。如上所述，如果中继基板的面积变大，则连接器的壳体也变大。
此外，也考虑将中继基板设为多层，通过通孔、层间通路孔将配线通至下层而减少迂回配线，但由于要经过通孔、层间通路孔，因此对于信号的损耗变大，因此不利于高速信号的传送。
本发明的目的在于，提供尽可能不增大中继基板的面积，而能够消除进行差分传送的两根为一对的配线的线长差并减小连接器内的死区空间的中继基板、带中继基板的电线及带连接器的线缆。
[本发明的效果]
根据本发明，尽可能不增大中继基板的面积，而能够消除进行差分传送的两根为一对的配线的线长差并减小连接器内的死区空间。
(本发明的实施方式的说明)
首先，列举本发明的实施方式而进行说明。
本发明的一个方式所涉及的中继基板，
(1)其具有：
多个第一焊盘，它们在第一方向上排列；
多个第二焊盘，它们在第二方向上排列；以及
配线，其分别连接所述多个第一焊盘和所述多个第二焊盘，
所述第二方向相对于所述第一方向以规定的角度倾斜，
所述规定的角度大于0度而小于90度。
根据上述结构，成为排列的多个第一焊盘相对于排列的多个第二焊盘而倾斜的配置。由此，尽可能不将与第一焊盘连接的电线弯曲，而能够尽可能减少实施将进行差分传送的两根为一对的配线的线长差吸收的迂回配线的区域。因此，尽可能不增大中继基板的面积，而能够消除进行差分传送的两根为一对的配线的线长差并减小在将中继基板用于连接器的情况下产生的连接器内的死区空间。
(2)所述规定的角度可以大于或等于30度而小于或等于60度。
根据上述结构，能够使中继基板中的配线的设计变得更容易，并且使中继基板的制造变得更容易。
另外，本发明的一个方式所涉及的带中继基板的差分传送用电线，
(3)其具有：
中继基板，其具有在第一方向上排列的多个第一焊盘、在第二方向上排列的多个第二焊盘、以及分别连接所述多个第一焊盘和所述多个第二焊盘的配线；以及
多根差分传送用电线，
所述多根差分传送用电线分别与所述多个第一焊盘连接，
所述第二方向相对于所述第一方向以规定的角度倾斜，所述规定的角度大于0度而小于90度。
根据上述结构，在中继基板中，成为排列的多个第一焊盘相对于排列的多个第二焊盘而倾斜的配置。由此，尽可能不将与第一焊盘连接的电线弯曲，而能够尽可能减少实施将进行差分传送的两根为一对的配线的线长差吸收的迂回配线的区域。因此，尽可能不增大中继基板的面积，而能够消除进行差分传送的两根为一对的配线的线长差并减小在将中继基板用于连接器的情况下产生的连接器内的死区空间。
另外，本发明的一个方式所涉及的带连接器的线缆，
(4)其具有连接器和线缆，
所述连接器具有：
中继基板，其具有在第一方向上排列的多个第一焊盘、在第二方向上排列的多个第二焊盘、以及分别连接所述多个第一焊盘和所述多个第二焊盘的配线；
壳体，其收容有所述中继基板；以及
多个连接器端子，它们在所述第二方向上排列，
所述多个第二焊盘与所述多个连接器端子连接，
所述线缆具有多根差分传送用电线，在将所述多根差分传送用电线捆束的状态下从所述壳体导出，
所述多根差分传送用电线分别与所述多个第一焊盘连接，
所述第二方向相对于所述第一方向以规定的角度倾斜，所述规定的角度大于0度而小于90度，
所述第二方向与所述线缆从所述壳体导出的方向是相同的方向。
根据上述结构，在中继基板中，成为排列的多个第一焊盘相对于排列的多个第二焊盘而倾斜的配置。由此，尽可能不将与第一焊盘连接的电线弯曲，而能够尽可能减少实施将进行差分传送的两根为一对的配线的线长差吸收的迂回配线的区域。因此，尽可能不增大中继基板的面积，而能够消除进行差分传送的两根为一对的配线的线长差并减小壳体内的死区空间。由此，在多个连接器端子排列的方向和从壳体导出线缆的方向为相同的方向的所谓直角型的带连接器的线缆中，能够将连接器小型化。
(本发明的实施方式的详细内容)
参照附图，对本发明的实施方式所涉及的中继基板、带中继基板的差分传送用电线及带连接器的线缆的具体例进行说明。
此外，本发明并不限定于这些例示，而是由权利要求书示出，包含与权利要求书等同的内容及其范围内的全部变更。
图1是表示本发明的实施方式所涉及的带连接器的线缆的一个例子的外观的示意图。
如图1所示，带连接器的线缆1具有线缆2、以及与线缆2的两端连接的连接器3A、3B。
线缆2是将多根电线由线缆外皮覆盖而成的结构的多芯线缆。与线缆2的一方的端部连接的连接器3A，是在与线缆2连接侧的相反侧具有向侧方凸出的连接部51a的直角型的连接器。另外，与线缆2的另一方的端部连接的连接器3B，是在与线缆2连接侧的相反侧具有向线缆2的长度方向凸出的连接部51b的直型的连接器。此外，带连接器的线缆1的结构除了上述结构以外，例如也可以是在线缆2的两方的端部连接有直角型的连接器的结构。
带连接器的线缆1例如能够用作下述线缆：用于将FA(Factory Automation)的设备彼此连接的线缆、或者用于将电子设备、移动终端等与其他设备连接的线缆。
图2是从表面侧观察图1的带连接器的线缆1中的连接器3A的内部的图。
如图2所示，连接器3A具有壳体50，向侧方凸出的连接部51a设置为构成壳体50的一部分。在壳体50内设置有由中继基板30和线缆2的端部(包含同轴电线20a～20f等)构成的带中继基板的差分传送用电线10。在连接部51a的内部设置有多个连接器端子52(参照图1)。线缆2和连接器端子52在壳体50内分别与中继基板30连接。
线缆2具有：多根(在本例中为6根)同轴电线20a～20f(差分传送用电线的一个例子)；用于供给电力的多根(在本例中为2根)绝缘电线21a、21b；以及将这些电线覆盖的线缆外皮22。在线缆2中，同轴电线20a和20b、同轴电线20c和20d、同轴电线20e和20f分别被用作一对差分传送通路。在同轴电线20a～20f中，例如使用AWG(American Wire Gauge)28号～40号的同轴电线。
同轴电线20a～20f及绝缘电线21a、21b，设为在线缆2的端部处从线缆外皮22露出的状态，例如由束合部23捆束。
另外，束合部23还具有将线缆2固定于壳体50的功能。
露出的同轴电线20a～20f设为从前端起将中心导体24、绝缘体25及外部导体26阶段性地以规定长度依次露出的状态。另外，露出的绝缘电线21a、21b设为将前端部的外皮剥掉而露出导体27的状态。
图3是表示本实施方式所涉及的中继基板的表面侧的图。
如图3所示，在中继基板30的表面30a形成有多个(在本例中为6个)导线焊盘31a～31f(第一焊盘的一个例子)、多个(在本例中为6个)连接器焊盘32a～32f(第二焊盘的一个例子)、以及电源焊盘33。导线焊盘31a～31f是分别与线缆2的同轴电线20a～20f连接的焊盘。连接器焊盘32a～32f是分别与连接部51a的连接器端子52连接的焊盘。电源焊盘33是与线缆2的绝缘电线21a、21b连接的焊盘。
另外，在中继基板30的表面，形成有分别连接导线焊盘31a～31f和连接器焊盘32a～32f的配线35a～35f的电路图案。作为配线35a～35f，实施了用于将进行差分传送的同轴电线对、即同轴电线20a和20b、同轴电线20c和20d及同轴电线20e和20f的配线设为等长的迂回配线。在本例中，为了将同轴电线20a和20b的配线设为等长而对配线35a实施了迂回配线。同样地，为了将同轴电线20c和20d的配线设为等长而对配线35c实施了迂回配线，为了将同轴电线20e和20f的配线设为等长而对配线35e实施了迂回配线。
导线焊盘31a～31f在中继基板30的表面上沿一定的方向(在本例中为用箭头A表示的方向)排列配置。同样地，连接器焊盘32a～32f沿用箭头B表示的方向排列配置。用箭头B表示的连接器焊盘32a～32f的排列方向(第二方向)相对于用箭头A表示的导线焊盘31a～31f的排列方向(第一方向)以大于0度而小于90度的角度θ倾斜。
该倾斜角度θ优选大于或等于30度而小于或等于60度。具体地说，该倾斜角度θ例如设定为30度、45度、60度等。在本例中，设定为45度。
另外，电源焊盘33经由通孔而与中继基板30的背面相连，与在背面形成的电源的电路图案连接。由此电源配线和配线35a～35f的电路图案在基板的厚度方向分离而配置，因此能够抑制噪声对通过配线35a～35f传送的高速信号的影响，并且实现中继基板30的小型化。
在带连接器的线缆1中，线缆2在同轴电线等由线缆外皮22覆盖的状态(捆束的状态)下，从图2中的壳体50的后部朝向后方导出。而且，线缆2的端部设置于壳体50内，该线缆2的端部包含同轴电线20a～20f及绝缘电线21a、21b中的设为露出的状态的部分、以及由束合部23捆束的部分。
另外，如图2及图3所示，壳体50内的同轴电线20a～20f是各同轴电线中的露出的中心导体24通过焊料与中继基板30的导线焊盘31a～31f连接。同样地，露出的外部导体26通过焊料与中继基板30的接地焊盘34连接。
另外，在壳体50内设置的线缆2的端部及中继基板30相对于壳体50而被固定。中继基板30以连接器焊盘32a～32f的排列方向与从壳体50导出的线缆2的方向成为相同方向的方式被固定。另外，中继基板30以连接器焊盘32a～32f的排列方向与连接部51a中的连接器端子52的排列方向成为相同方向的方式被固定。
如上所述，线缆2具有对高速信号进行传送的差分传送用的多个同轴电线20a～20f和电力供给用的绝缘电线21a、21b，但例如也可以是包含低速信号传送用的绝缘电线的结构。在本实施方式中，如图4所示，低速信号传送用的绝缘电线40与中继基板30的背面30b连接。此外，绝缘电线41是电力供给用的电线。
在本实施方式中，在中继基板30的表面30a如图2所示地连接有差分传送用的多个同轴电线20a～20f，在中继基板30的背面30b如图4所示地连接有低速信号传送用的多个绝缘电线40。上述结构是对高速信号进行传送的差分传送用的配线和低速信号传送用的配线不混合存在于中继基板30的相同面的结构。由此，能够抑制低速信号用的配线和高速信号用的配线之间的串扰等电气干涉、噪声的混入。
与此相对，在高速信号用的配线和低速信号传送用的配线混合存在的情况下，为了抑制如上述的电气干涉，需要使两者的配线间的距离分离得大。在本实施方式中，在中继基板30的相同面不会混合存在两者的配线，因此不需要用于使两者的配线间的距离分离的区域。由此，中继基板30的面积不会变大，因此能够实现中继基板30的小型化。
另外，在将中继基板30设为多层基板的情况下，也可以将电源的电路图案形成于基板内层。在该情况下，能够扩宽电源的电路图案的面积。由此，能够通过电源的阻抗降低等效果而进一步抑制噪声的影响。另外，中继基板30的表面的电源的电路图案的面积可以较小，因此能够实现中继基板30的进一步的小型化。
另外，例如在不使用低速信号传送用的电线等情况下，可以构成为将差分传送用的同轴电线分别与中继基板30的表面及背面连接。
另外，作为差分传送用的电线而使用两根为一组的同轴电线对，但并不限定于该例。例如，作为差分传送用的电线，也可以使用将2根绝缘电线绞合成对而将其周围通过屏蔽层屏蔽的双绞电线等。
此外，上述的中继基板30也能够用于直型的连接器3B。在该情况下，中继基板30以连接器焊盘32a～32f成为连接部51b侧的方式配置于连接器3B的壳体内。
但是，在直型的连接器3B的壳体内配置的中继基板30，优选设定为前述的倾斜角度θ变小。
接下来，参照图5对本实施方式所涉及的带连接器的线缆和对比例的带连接器的线缆的不同点进行说明。
在图5中，在上段示出本实施方式所涉及的带连接器的线缆1，在中段示出对比例1的带连接器的线缆100，在下段示出对比例2的带连接器的线缆200。
对比例1的带连接器的线缆100是线缆102的同轴电线120a～120f与中继基板130中的导线焊盘131a～131f分别连接。另外，导线焊盘131a～131f和连接器焊盘132a～132f之间分别通过配线135a～135f进行连接。而且，中继基板130构成为连接器焊盘132a～132f的排列方向(箭头D方向)与导线焊盘131a～131f的排列方向(箭头C方向)成为平行(倾斜角度为0度)。因此，配线135a～135f直线地配线，因此进行差分传送的两根为一对的配线的线长变得大致相同。此外，绝缘电线121a、121b是电力供给用的电线。
此外，在对比例1的带连接器的线缆100的情况下，为了将从线缆102露出的同轴电线120a～120f与导线焊盘131a～131f连接，必须进行90度弯曲。另外，电力供给用的绝缘电线121a、121b也必须进行90度弯曲。因此，各电线的弯曲部分变长，在连接器的壳体150内产生大的死区空间S而导致壳体150的左右方向的宽度变大。
另外，对比例2的带连接器的线缆200是线缆202的同轴电线220a～220f与中继基板230中的导线焊盘231a～231f分别连接。此外，绝缘电线221a、221b是电力供给用的电线。另外，导线焊盘231a～231f和连接器焊盘232a～232f之间通过配线235a～235f分别连接。而且，中继基板230构成为连接器焊盘232a～232f的排列方向(箭头F方向)相对于导线焊盘231a～231f的排列方向(箭头E方向)成为直角(倾斜角度θ2＝90度)。
因此，例如与带连接器的线缆100的情况相比较，则连接器焊盘232a～232f和导线焊盘231a～231f形成于相互间分离的位置。另外，配线235a～235f的配线方向从导线焊盘231a～231f至连接器焊盘232a～232f为止弯曲了90度。如上所述，如果设为弯曲了90度的配线，则在进行差分传送的两根为一对的配线间产生线长差，因此配线235a～235f实施了用于吸收线长差的迂回配线。另外，配线235a～235f由于是传送高速信号的配线，因此无法设为具有急剧的弯曲的形状，所以变长。因此，中继基板230实施了迂回配线的区域变多，因此面积变大。其结果，连接器的壳体250的前后方向的长度变长。
与此相对，根据本实施方式的带连接器的线缆1，构成为中继基板30中的导线焊盘31a～31f的排列方向相对于连接器焊盘32a～32f的排列方向大于0度而小于90度地倾斜。因此，在连接器3A的壳体50内，能够尽可能不弯曲从线缆2露出的同轴电线20a～20f而与导线焊盘31a～31f连接。由此，能够减小构成差分传送用的同轴电线对的两根为一组的同轴电线20a和20b、20c和20d、20e和20f的配线的线长差，因此能够使形成用于吸收该线长差的迂回配线的区域尽可能减少。因此，能够尽可能不增大中继基板30的面积，消除进行差分传送的两根为一对的配线的线长差并减小壳体50内的死区空间。另外，能够抑制配线35a～35f的长度变长，能够将高速信号的传送品质维持得高。由此，在具有将多个连接器端子52排列的方向与从壳体50将线缆2导出的方向是相同方向的、直角型的连接器3A的带连接器的线缆1中，也能够将连接器3A小型化。
另外，在本实施方式的中继基板30及带中继基板的差分传送用电线10中，也同样地能够尽可能不增大中继基板30的面积，消除进行差分传送的两根为一对的配线的线长差。由此，能够减小在将中继基板30用于连接器的情况下产生的连接器内的死区空间。
另外，在中继基板30中，可以将导线焊盘31a～31f的排列方向相对于连接器焊盘32a～32f的倾斜角度设为大于或等于30度而小于或等于60度。由此，能够减少壳体50内的死区空间，并使配线35a～35f的设计变得更容易。因此，能够使中继基板30的制造变得更容易。
以上，详细且参照特定的实施方式对本发明进行了说明，但对于本领域的技术人员而言，显然可以在不脱离本发明的精神、范围的前提下进行各种变更或修正。另外，上述说明的结构部件的数量、位置、形状等并不限定于上述实施方式，能够变更为适于实施本发明的数量、位置、形状等。
标号的说明
1：带连接器的线缆
2：线缆
3A、3B：连接器
10：带中继基板的差分传送用电线
20a～20f：同轴电线(差分传送用电线的一个例子)
21a、21b：绝缘电线
22：线缆外皮
23：束合部
24：中心导体
25：绝缘体
26：外部导体
27：导体
30：中继基板
30a：表面
30b：背面
31a～31f：导线焊盘(第一焊盘的一个例子)
32a～32f：连接器焊盘(第二焊盘的一个例子)
33：电源焊盘
34：接地焊盘
35a～35f：配线
40、41：绝缘电线
50：壳体
51a、51b：连接部
52：连接器端子

Claims (4)

1.一种中继基板，其具有：
多个第一焊盘，它们在第一方向上排列；
多个第二焊盘，它们在第二方向上排列；以及
配线，其分别连接所述多个第一焊盘和所述多个第二焊盘，
所述第二方向相对于所述第一方向以规定的角度倾斜，
所述规定的角度大于0度而小于90度。
2.根据权利要求1所述的中继基板，其中，
所述规定的角度大于或等于30度而小于或等于60度。
3.一种带中继基板的差分传送用电线，其具有：
中继基板，其具有在第一方向上排列的多个第一焊盘、在第二方向上排列的多个第二焊盘、以及分别连接所述多个第一焊盘和所述多个第二焊盘的配线；以及
多根差分传送用电线，
所述多根差分传送用电线分别与所述多个第一焊盘连接，
所述第二方向相对于所述第一方向以规定的角度倾斜，所述规定的角度大于0度而小于90度。
4.一种带连接器的线缆，其具有连接器和线缆，
所述连接器具有：
中继基板，其具有在第一方向上排列的多个第一焊盘、在第二方向上排列的多个第二焊盘、以及分别连接所述多个第一焊盘和所述多个第二焊盘的配线；
壳体，其收容有所述中继基板；以及
多个连接器端子，它们在所述第二方向上排列，
所述多个第二焊盘与所述多个连接器端子连接，
所述线缆具有多根差分传送用电线，在将所述多根差分传送用电线捆束的状态下从所述壳体导出，
所述多根差分传送用电线分别与所述多个第一焊盘连接，
所述第二方向相对于所述第一方向以规定的角度倾斜，所述规定的角度大于0度而小于90度，
所述第二方向与所述线缆从所述壳体导出的方向是相同的方向。
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