JP2000183582A - 高速回路実装構造体 - Google Patents

高速回路実装構造体

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Taku Suga
卓 須賀
Susumu Kasukabe
進 春日部
Naoya Isada
尚哉 諫田
Yoshihiko Hayashi
林  良彦
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】中継コネクタと多層基板との接続部で発生する
雑音電流および不要輻射を低減し、しかも小型化、高密
度化および低コスト化をはかった低EMI構造の高速回
路実装構造体を提供する。 【解決手段】信号線とその周囲のグラウンドとを同軸状
に配置した同軸ケーブル10と、信号層14に形成され
た信号配線34、37に接続されて設置された信号スル
ーホール30と、前記信号層を挾む対なるグラウンド層
15とグラウンド配線32に接続された、グラウンドス
ルーホール17とを有する多層基板16と、前記同軸ケ
ーブルと前記多層基板との間を接続する信号リード2
6、12と、該信号リードを挾み付けるグラウンドプレ
ート25、13とを有する、ストリップラインの伝達モ
ード接続の中継コネクタ100とを備えたことを特徴と
する高速回路実装構造体で雑音電流および不要輻射を低
減する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、同軸ケーブルと多
層基板との間を中継コネクタによって接続したもの、ま
たは基板上に実装されたLSIパッケージ間を接続実装
するもの、または計算機を構成する多層基板の間を同軸
ケーブルを用いて中継コネクタによって接続した高速回
路実装構造体に関する。
【0002】
【従来の技術】デイジタル回路における高速化及び多極
化に従い、電波が放射し易くなり、他の機器に悪影響を
及ぼす。電気製品の悪影響を互いに低減するため、さま
ざまなEMI(electromagnetic in
terference)規制、たとえば、日本のVCC
I規格また米国のFCC規格の適合が厳しくなってい
る。
【0003】ところで、複数の同軸ケーブルを接続する
ためのストリップラインの電送線路構造を有するコネク
タについて、特開平7−220823号公報(従来技術
1)によって知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術1においては、コネクタと多層基板との接続にお
いても、伝達モードの不連続性から発生する雑音電流お
よび不要輻射を低減して高速信号の伝達を可能にする点
について考慮されていなかった。
【0005】本発明の目的は、上記課題を解決すべく、
中継コネクタと多層基板との接続においても、伝達モー
ドの不連続性から発生する雑音電流および不要輻射を低
減して高速信号の伝達を可能にし、しかも小型化、高密
度化および低コスト化をはかった低EMI構造の高速回
路実装構造体を提供することにある。また、本発明の他
の目的は、中継コネクタと多層基板との接続において
も、伝達モードの不連続性から発生する雑音電流および
不要輻射を低減して高速信号の伝達を可能にし、しかも
小型化、高密度化および低コスト化をはかった計算機を
構成する多層基板の間を同軸ケーブルを用いて中継コネ
クタによって接続した低EMI構造の高速回路実装構造
体を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、同軸の伝達モードで構成される同軸ケー
ブルと、電子回路と、前記同軸ケーブルと電子回路との
間を、雑音電流および不要輻射を低減するストリップラ
インの伝達モード(マイクロストリップラインではなく
ストリップラインに近似する伝達モードも含む。)で接
続する中継コネクタとを備えたことを特徴とする高速回
路実装構造体である。また、本発明は、同軸の伝達モー
ドで構成される同軸ケーブルと、ストリップラインの伝
達モードで、かつ3層以上で構成される多層基板と、前
記同軸ケーブルと前記多層基板との間を、雑音電流およ
び不要輻射を低減するストリップラインの伝達モード
(マイクロストリップラインではなくストリップライン
に近似する伝達モードも含む。)で接続する中継コネク
タとを備えたことを特徴とする高速回路実装構造体であ
る。
【0007】また、本発明は、同軸の伝達モードで構成
され、信号線とその周囲のグラウンドとを同軸状に配置
した同軸ケーブルと、ストリップラインの伝達モード
で、かつ3層以上で構成され、信号層に形成された信号
配線に接続されて設置された信号スルーホールと、前記
信号層を挾む対なるグラウンド層の各々にグラウンド配
線に接続され、前記信号スルーホールを平面的に挾むよ
うに設置された対なるグラウンドスルーホールとを有す
る多層基板と、前記同軸ケーブルの信号線と前記多層基
板の信号スルーホールとの間を接続する信号リードと、
該信号リードを対称的に挾むように前記同軸ケーブルの
グラウンドと前記多層基板の対なるグラウンドスルーホ
ールとの間を接続する対なるグラウンドリードもしくは
グラウンドプレートとを有し、雑音電流および不要輻射
を低減するストリップラインの伝達モード(マイクロス
トリップラインではなくストリップラインに近似する伝
達モードも含む。)で接続する中継コネクタとを備えた
ことを特徴とする高速回路実装構造体である。
【0008】また、本発明は、同軸の伝達モードで構成
され、信号線とその周囲のグラウンドとを同軸状に配置
した同軸ケーブルを複数並設して構成した同軸リボンケ
ーブルと、ストリップラインの伝達モードで、かつ3層
以上で構成され、信号層に形成された複数の信号配線の
各々に接続されて並べて設置された複数の信号スルーホ
ール群と、前記信号層を挾む対なるグラウンド層の各々
にグラウンド配線に接続され、前記複数の信号スルーホ
ール群を平面的に挾むように並べて設置された複数の対
なるグラウンドスルーホール群とを有する多層基板と、
前記同軸リボンケーブルの複数の信号線群と前記多層基
板の複数の信号スルーホール群との間を接続する複数の
信号リード群と、該複数の信号リード群を対称的に挾む
ように前記同軸リボンケーブルの複数のグラウンド群と
前記多層基板の複数の対なるグラウンドスルーホール群
との間を接続する複数の対なるグラウンドリード群もし
くはグラウンドプレート群とを有し、雑音電流および不
要輻射を低減するストリップラインの伝達モード(マイ
クロストリップラインではなくストリップラインに近似
する伝達モードも含む。)で接続する中継コネクタとを
備えたことを特徴とする高速回路実装構造体である。
【0009】また、本発明は、前記高速回路実装構造体
の中継コネクタにおいて、信号リードおよび対なるグラ
ウンドリードもしくはグラウンドプレートを途中におい
て曲げて形成したことを特徴とする。また、本発明は、
前記高速回路実装構造体の多層基板において、信号スル
ーホールは、ほぼ信号層の深さを有するように設置した
ことを特徴とする。また、本発明は、前記高速回路実装
構造体の多層基板において、信号層にも、グラウンドス
ルーホールに電気的に接続されるグラウンド配線パター
ンを設けたことを特徴とする。また、本発明は、前記高
速回路実装構造体において、中継コネクタにおける信号
リードおよび対なるグラウンドリードもしくはグラウン
ドプレートの先端部を屈曲させ、これら屈曲された先端
部を多層基板の信号スルーホールおよび対なるグラウン
ドスルーホール内に圧挿入して接触させる構成したこと
を特徴とする。
【0010】また、本発明は、ストリップラインの伝達
モードで、かつ3層以上で構成され、信号層に形成され
た複数の信号配線の各々に接続されて並べて設置された
複数の信号スルーホール群と、前記信号層を挾む対なる
グラウンド層の各々にグラウンド配線に接続され、前記
複数の信号スルーホール群を平面的に挾むように並べて
設置された複数の対なるグラウンドスルーホール群とを
有し、LSIを実装して計算機を構成する第1の多層基
板と、ストリップラインの伝達モードで、かつ3層以上
で構成され、信号層に形成された複数の信号配線の各々
に接続されて並べて設置された複数の信号スルーホール
群と、前記信号層を挾む対なるグラウンド層の各々にグ
ラウンド配線に接続され、前記複数の信号スルーホール
群を平面的に挾むように並べて設置された複数の対なる
グラウンドスルーホール群とを有し、LSIを実装して
計算機を構成する第2の多層基板と、同軸の伝達モード
で構成され、信号線とその周囲のグラウンドとを同軸状
に配置した同軸ケーブルを複数並設して構成した同軸リ
ボンケーブルと、前記同軸リボンケーブルの複数の信号
線群と前記第1の多層基板の複数の信号スルーホール群
との間を接続する複数の信号リード群と、該複数の信号
リード群を対称的に挾むように前記同軸リボンケーブル
の複数のグラウンド群と前記第1の多層基板の複数の対
なるグラウンドスルーホール群との間を接続する複数の
対なるグラウンドリード群もしくはグラウンドプレート
群とを有し、雑音電流および不要輻射を低減するストリ
ップラインの伝達モード(マイクロストリップラインで
はなくストリップラインに近似する伝達モードも含
む。)で接続する第1の中継コネクタと、前記同軸リボ
ンケーブルの複数の信号線群と前記第2の多層基板の複
数の信号スルーホール群との間を接続する複数の信号リ
ード群と、該複数の信号リード群を対称的に挾むように
前記同軸リボンケーブルの複数のグラウンド群と前記第
2の多層基板の複数の対なるグラウンドスルーホール群
との間を接続する複数の対なるグラウンドリード群もし
くはグラウンドプレート群とを有し、雑音電流および不
要輻射を低減するストリップラインの伝達モード(マイ
クロストリップラインではなくストリップラインに近似
する伝達モードも含む。)で接続する第2の中継コネク
タとを備えたことを特徴とする高速回路実装構造体であ
る。
【0011】また、本発明は、基板上に実装される対な
るLSIパッケージと、前記基板上に形成され、前記一
方のLSIパッケージと他方のLSIパッケージとの間
を接続すべく、雑音電流および不要輻射を低減するスト
リップラインの伝達モードを有する信号配線をグラウン
ド配線で挾み込んだ配線構造とを有することを特徴とす
る高速回路実装構造体である。
【0012】以上説明したように、前記構成によれば、
中継コネクタと多層基板との接続においても、ストリッ
プラインの電送線路の構造で構成することによって、伝
達モードの不連続性から発生する雑音電流および不要輻
射を低減して高速信号の伝達を可能にし、しかも小型
化、高密度化および低コスト化をはかった低EMI構造
の高速回路実装構造体を実現することができる。また、
前記構成によれば、中継コネクタと多層基板との接続に
おいても、ストリップラインの電送線路の構造で構成す
ることによって、伝達モードの不連続性から発生する雑
音電流および不要輻射を低減して高速信号の伝達を可能
にし、しかも小型化、高密度化および低コスト化をはか
った計算機を構成する多層基板の間を同軸ケーブルを用
いて中継コネクタによって接続した低EMI構造の高速
回路実装構造体を実現することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明に係る低EMI(electrom
agnetic interference)実装構造の実施の形態について
図面を用いて説明する。即ち、本発明に係る低EMI実
装構造は、例えば、同軸ケーブル10と、ストリップラ
イン電送線路を内蔵した少なくとも3層からなるプリン
ト基板16と、上記同軸ケーブル10とプリント基板1
6とを接続する信号線を挟み込むグラウンド構造(スト
リップライン電送線路構造)を有する中継コネクタ10
0とを備えた同軸ケーブルを用いる高速電子回路実装構
造によって構成される。中継コネクタ100は、同軸ケ
ーブル10は固より、プリント基板等から形成される3
層以上の多層基板16との間において、伝達モードの不
連続さから発生する雑音電流と不要輻射を低減するため
にグラウンド電流分布が信号線電流となるべく平行に流
れるように信号線を挟み込むグラウンド構造によって構
成される。このように中継コネクタ100を構成する信
号線26および12を挾み込む対なるグランド25およ
び13は、同軸ケーブル10のグランド20は固より、
多層基板16のグランド配線15(32)との間におい
て少なくとも2つの接続点が形成される。
【0014】同軸リボンケーブル10a、10bの各々
は、図2に示す如く、PVC(polyvinyl chloride)絶
縁体19で囲んで、例えば、複数の同軸ケーブル28
a、28bを配列して構成される。各同軸ケーブル28
a、28bは、信号線である芯線22と、金属フォイル
等で形成されたグラウンド20と、芯線22とグランド
20との間に介そうされた誘電体27とによって形成さ
れる。そして、グラウンド20の長径は、0.65mm
程度、芯線22の長径は0.19mm程度、誘電体27
の比誘電率は2.1であり、同軸ケーブル28の特性イ
ンピーダンスは約50Ωとなる。このように同軸リボン
ケーブル10a、10bの各々を構成する同軸ケーブル
28a、28bの伝達モードは、図22に示すように、
y=axの線に対して対称性を持つTEM(transverse
electromagnetic)電磁界分布、即ち、TEM伝達モー
ドとなる。なお、上記aは実数である。
【0015】プリント基板等から形成される3層以上の
多層基板16は、3層以上の例えば5層の信号層14a
(34)、14b(37)とグラウンド層15a(32
a)、15b(32b)、15c(32c)と、これら
の層間を絶縁する絶縁層とで形成される。即ち、多層基
板16は、信号層14a(34)をグラウンド層15a
(32a)とグラウンド層15b(32b)との間に挾
み、信号層14b(37)をグラウンド層15b(32
b)とグラウンド層15c(32c)との間に挾み、2
段からなるストリップライン構造で形成される。なお、
これら層間の絶縁層の厚さは、0.4mm程度となる。
このように多層基板16は、図23に示すように、信号
線22(14a;14b)をグランドプレーン2枚25
(15a、15b;15b、15c)で挾んだストリッ
プライン電送線路で形成され、この伝達モードは、x=
0線およびy=0線に対して対称性を持つTEM(tran
sverse electromagnetic)電磁界分布、即ち、TEM伝
達モードとなる。以上説明したように、同軸ケーブル2
8a、28bおよび多層基板16は、共に信号電流とグ
ランド電流が信号の伝達方向に平行かつ互いに逆方向に
流れる伝達モードによって構成され、信号電流から発生
する電波とグラウンド電流から発生する電波が打ち消さ
れ、不要輻射が小さいのである。
【0016】従って、本発明は、同軸ケーブル28a、
28bと多層基板16とを接続する中継コネクタ100
の接続構造を(特に中継コネクタ100と多層基板16
との接続構造を)、ストリップライン電送線路で形成す
ることによって、接続構造の不連続さを少なくして、図
20および図21に測定結果を示すように、図24に示
すマイクロストリップライン電送線路構造(マイクロス
トリップライン電送線路は、グランウンドプレーン1枚
25と信号線22とによって形成され、x=0の線のみ
に対称性を有する伝達モードとなる。)に比較して、雑
音電流(コモンモード電流[dBuA]と3m遠方界
(dBuV/m)ともに、高速信号伝達において問題と
なる300MHz程度以上の不要輻射について、少なく
とも20dB程度の低減効果を実現することにある。次
に、同軸リボンケーブル10a、10bと例えば5層プ
リント基板16aとを接続するストリップライン電送線
路構造の中継コネクタの実装構造の第1の実施例100
aについて図1を用いて説明する。
【0017】中継コネクタ100aは、2段の同軸リボ
ンケーブル10a、10bの各々に配列された各同軸ケ
ーブル28a、28bの芯線22に伸延するようにかし
め等により接合接続され、互いに長さを異ならしめた2
段の信号リード列群26a、26b(図25〜図29の
各々に図1のA−A’に沿った断面で示す。)と該2段
の信号リード列群26a、26bの各々を挾み込むよう
に配置されて各同軸ケーブル28a、28bのグラウン
ド20の露出した端部の上面および下面に対向するよう
にしてグラウンド20の伸延された部分を圧着もしくは
はんだ接合接続され、互いに長さを異ならしめた3枚状
のグラウンドプレーン(グラウンドリード)25a、2
5b、25c(図25〜図29の各々に図1のA−A’
に沿った断面で示す。)とからなる同軸ケーブル側部
と、該同軸ケーブル側部の信号リード列群26a、26
bの各々の端部とL字状に屈曲させてつなげて配列され
た2列状の信号リード列群12a、12b(図25〜図
29の各々に示す状態とほぼ同様である。)と該2列状
の信号リード列群12a、12bの各々を挾み込むよう
に配置されて3枚状のグラウンドプレーン(グラウンド
リード)25a、25b、25cの各々の端部とL字状
に屈曲させてつなげて配列された3列状のグラウンドリ
ード13a、13b、13c(図25〜図29の各々に
示す状態とほぼ同様である。)とからなり基板側部とか
らストリップライン電送線路構造で構成される。
【0018】図25は、中継コネクタ100における電
送線路構造の第1の実施例を示すもので、2段の信号リ
ード列群26a、26bの各々を、2枚の薄い板状のグ
ラウンドプレーン25aa、25baおよび2枚の薄い
板状のグラウンドプレーン25ba、25caで挾み込
んでストリップライン電送線路構造で構成される。図2
6は、中継コネクタ100における電送線路構造の第2
の実施例を示すもので、2段の信号リード列群26a、
26bの各々を、2列の薄い板状に配列されたグラウン
ドリード25ab、25bbおよび2列の薄い板状に配
列されたグラウンドリード25bb、25cbで挾み込
んでストリップライン電送線路構造で構成される。図2
7は、中継コネクタ100における電送線路構造の第2
の実施例を示すもので、2段の信号リード列群26a、
26bの各々を、1枚の薄い板状のグラウンドプレーン
25aaと1列の薄い板状に配列されたグラウンドリー
ド25bbおよび1列の薄い板状に配列されたグラウン
ドリード25bbと1枚の薄い板状のグラウンドプレー
ン25caで挾み込んでストリップライン電送線路構造
で構成される。
【0019】図28は、中継コネクタ100における電
送線路構造の第2の実施例を示すもので、2段の信号リ
ード列群26a、26bの各々を、1列の薄い板状に配
列されたグラウンドリード25abと1枚の薄い板状の
グラウンドプレーン25baおよび1枚の薄い板状のグ
ラウンドプレーン25baと1列の薄い板状に配列され
たグラウンドリード25cbで挾み込んでストリップラ
イン電送線路構造で構成される。図29は、中継コネク
タ100における電送線路構造の第2の実施例を示すも
ので、2段の信号リード列群26a、26bの各々を、
2列の薄い板状に配列されたグラウンドリード25a
b、25bbおよび2列の薄い板状に配列されたグラウ
ンドリード25bb、25cbで上下に挾み込み、更に
左右にもグラウンドリード25dbで挾み込んでストリ
ップライン電送線路から同軸電送線路に近い構造で構成
される。なお、3列状のグラウンドリード13a、13
b、13cを、図25、図27、および図28に示すよ
うに板状で形成する場合には、スルーホールに挿入され
る先端部分についてはピン状(リード状)に形成する必
要がある。
【0020】そして、中継コネクタ100aの基板側部
における2列状の信号リード列群12a、12bの各々
の先端部を折り曲げ成形しておくことにより、これらの
先端部を、多層基板16aに形成された信号層14a、
14bの各々における信号配線に接続されたスルーホー
ル30a、30bに対して挿入することによって部分的
に接触させて圧入接続させることが可能となると共に、
3列状のグラウンドリード13a、13b、13cの各
々の先端部を同様に折り曲げ成形しておくことにより、
これらの先端部を、多層基板16aに形成されたグラウ
ンド層15a、15b、15cの各々におけるグラウン
ドに接続されたスルーホール17a、17b、17cに
対して挿入することによって部分的に接触させて圧入接
続させることが可能となる。更に、2列状の信号リード
列群12a、12bの各々の折り曲げ成形された先端部
と多層基板16aに形成されたスルーホール30a、3
0bとの間、および3列状のグラウンドリード13a、
13b、13cの各々の折り曲げ成形された先端部と多
層基板16aに形成されたスルーホール17a、17
b、17cとの間をはんだ24で接合させると多層基板
16aとの接続を確実にすることができる。
【0021】即ち、中継コネクタ100aの基板側部に
おける全信号リード列群12a、12bおよび全グラウ
ンドリード13a、13b、13cを、多層基板16a
に設置された信号スルーホール30a、30bおよびグ
ラウンドスルーホール17a、17b、17cに挿入す
ることによって接続される。これらのスルーホール構造
は、中心が空気で、直径が0.5〜1mm程度の金属パ
イプ形状(金属めっき膜等)で形成される。即ち、これ
らのスルーホール構造は、グラウンドパターンや信号配
線パターンを形成して積層された多層基板に対して、ド
リル加工等の機械加工方法またはスルーホール部以外を
マスクしてエネルギービーム(レーザビーム、イオンビ
ームまたは電子ビーム、プラズマビーム等)を照射して
加工する方法でスルーホールを形成し、その後めっき不
要個所をマスクしてスルーホール内に銅などのめっきを
施して形成される。信号スルーホール30aは図7に示
すように信号層14bの信号配線37に電気的に接続さ
れ、信号スルーホール30bは図5に示すように信号層
14aの信号配線34に電気的に接続される。グラウン
ドスルーホール17a、17b、17cの各々は図4、
図6、および図8に示すようにグラウンド層15a、1
5b、15cのグランウンド配線32a、32b、32
cに電気的接続される。なお、全信号スルーホール30
a、30bおよびグラウンドスルーホール17a、17
b、17cは、多層基板16aをグラウンド層15cま
で貫通するように形成される。
【0022】信号スルーホール30a、30bと信号リ
ード列群12a、12bとの接続、およびグラウンドス
ルーホール17a、17b、17cとグラウンドリード
13a、13b、13cとの接続は、例えば、図1に示
すように、圧入接続によって行われる。即ち、スルーホ
ールに挿入されるリード部分に曲がりを設けておくこと
により、リード部分をスルーホールに接触させて圧入接
続を実現することができる。また、信号スルーホール3
0a、30bと信号リード12a、12bとの接続、お
よびグラウンドスルーホール17a、17b、17cと
グラウンドリード13a、13b、13cとの接続を、
更にはんだ24で接合させて確実にすることも可能であ
る。この際、信号スルーホール30a、30bの端面
(グラウンド層15cの面上)に金属パッド31aを形
成した方がはんだ24による接合に都合が良い。
【0023】また、ストリップライン電送線路構造で構
成される中継コネクタ100aと多層基板16aとの接
続において、図4〜図8にスルーホール30a、30b
で示されるように2列状の信号リード列群12a、12
bを千鳥状に配置させることによって、高密度の接続実
装を可能にすることができる。なお、中継コネクタ10
0aの同軸ケーブル側部における2段の同軸リボンケー
ブル10a、10bの近傍において、各同軸ケーブル2
8a、28bの芯線22とかしめ等により接合接続され
た2段の信号リード列群26a、26b2段の信号リー
ド列群26a、26bおよび3枚状のグラウンドプレー
ン25a、25b、25cを絶縁物でモールドすること
によって支持させることができる。このとき、3枚状の
グラウンドプレーン25a、25b、25cをモールド
絶縁物から同軸リボンケーブル側に突き出させておい
て、その後、各同軸ケーブル28a、28bの各々のグ
ラウンド20の伸延された部分を3枚状のグラウンドプ
レーン25a、25b、25cの各々に圧着もしくはは
んだ接合接続する。その後、2段の同軸リボンケーブル
10a、10bにおける中継コネクタ100aと接続す
る端部を、突き出た3枚状のグラウンドプレーン25
a、25b、25cも一緒に絶縁物でモールドすること
によって、3枚状のグラウンドプレーン25a、25
b、25cを介して上記モールド絶縁物と一体化するこ
とができる。更に、これらをカバーすることも可能であ
る。
【0024】次に、第1の実施例に係る中継コネクタ1
00aにおける多層基板16aとの接続部も含めて多層
基板16aの構造について説明する。多層基板16a
は、信号層14a、14bおよびグラウンド層15a、
15b、15cを有して2段列のストリップライン電送
線路構造で構成される。信号層14aはグラウンド層1
5a、15bに挟まれ、信号層14bはグラウンド層1
5b、15cに挟まれて構成される。図4には、多層基
板16aのグラウンド層15a上のグラウンドパターン
等を示す。即ち、図4に示す如く、信号スルーホール3
0a、30bの近辺におけるグラウンド配線32は除去
され、グラウンドスルーホール17a、17b、17c
の各々はグラウンド配線32aa、32ab、32ac
の各々に接続される。このようにグラウンド層15aの
面上において、信号スルーホール群30aをグラウンド
配線32aaとグラウンド配線32abとの間に挾ませ
てストリップライン構造を構成し、信号スルーホール群
30bもグラウンド配線32abとグラウンド配線32
acとの間に挾ませてストリップライン構造を構成す
る。なお、グランド層15aにおいて、グラウンドスル
ーホール17bをグラウンド配線32abに直接接続す
る必要はなく、他の層のグラウンド配線を介して結果的
に接続されてもよい。また、信号スルーホール30a、
30bおよびグラウンドスルーホール17a、17b、
17cの各々に接続された金属パッド31を、多層基板
16aのグラウンド層表面に設けてもよい。
【0025】図5には、多層基板16aの信号層14a
上の信号配線パターン等を示す。即ち、図5に示す如
く、全グラウンドスルーホール17a、17bの各々は
グラウンド配線32da、32dbに接続される。信号
スルーホール30bに接続された信号線34はグラウン
ドスルーホール17cの間を通して配線される。このよ
うに信号層14aの面上において、信号スルーホール群
30bはグラウンド配線32dbと点在するグラウンド
スルーホール17cとで挾まれてストリップラインに近
い構造となり、しかも、該信号スルーホール群30bに
接続された信号線34はグラウンド配線32acとグラ
ウンド配線32bbとの間に挾まれてストリップライン
構造を構成するので、グラウンド配線32dbを設けた
方が良い。さらに、信号層14aの面上において、信号
スルーホール群30aはグラウンド配線32daとグラ
ウンド配線32dbとの間に挾まれてストリップライン
構造を構成する。なお、信号層14aにおいて、グラウ
ンドスルーホール17a、17bの各々をグラウンド配
線32da、32dbの各々に直接接続する必要がな
い。また、信号配線群34はグラウンド配線32acと
グラウンド配線32bbとによって挾まれてストリップ
ライン構造を構成し、信号スルーホール群30aはグラ
ウンド層15aにおいてグラウンド配線32aaとグラ
ウンド配線32abとによって挾まれると共にグランド
層15bにおいてグラウンド配線32baとグラウンド
配線32bbとによって挾まれてストリップライン構造
を構成しているので、信号層14aにおいて信号スルー
ホール群30aをグラウンド配線32daとグラウンド
配線32dbとで必ずしも挾み付ける必要はなく、グラ
ウンド配線32da、32dbを無くすことも可能であ
る。しかし、信号層14aの部分において僅か不要輻射
が生じる可能性があるが、問題とならない。
【0026】図6には、多層基板16aのグラウンド層
15b上のグラウンドパターン等を示す。即ち、図6に
示す如く、信号スルーホール30aの近辺におけるグラ
ウンド配線32は除去され、信号スルーホール30bの
近辺におけるグラウンド配線32bbは穴33によって
除去され、グラウンドスルーホール17aはグラウンド
配線32baに接続され、グラウンドスルーホール17
bおよび17cはグラウンド配線32bbに接続され
る。このようにグラウンド配線32bbが拡がりを持た
せているのは、このグラウンド層15bにおいて、グラ
ウンドスルーホール17bとグラウンドスルーホール1
7cとをつなげるためである。そのため、グラウンド配
線32bbに直径が0.7〜1.2mm程度の穴33を
開けて、信号スルーホール30bとの絶縁をとってい
る。また、グラウンド層15bの面上において、信号ス
ルーホール群30aはグラウンド配線32baとグラウ
ンド配線32bbとの間に挾まれてストリップライン構
造を構成している。また、必ずしも、グラウンド層15
bにおいて、グラウンドスルーホール17aをグラウン
ド配線32baに接続する必要はない。
【0027】図7には、多層基板16aの信号層14b
上の信号配線パターン等を示す。即ち、図7に示す如
く、全グラウンドスルーホール17aはグラウンド配線
32eaに接続される。信号スルーホール30aに接続
された信号線37は、グラウンドスルーホール17bお
よび17c、並びに信号スルーホール30bの間を通し
て配線される。このように信号層14bの面上におい
て、信号スルーホール群30aはグラウンド配線32e
aと点在するグラウンドスルーホール17bとで挾まれ
てストリップラインに近い構造となり、しかも、該信号
スルーホール群30aに接続された信号線37はグラウ
ンド配線32bbとグラウンド配線32caとの間に挾
まれてストリップライン構造を構成するので、グラウン
ド配線32eaを設けた方が良い。しかし、グラウンド
配線32eaを無くすことも可能である。この場合、信
号線37をグラウンドスルーホール17aの間に配線す
ることが可能となる。このように、信号線37をグラウ
ンドスルーホール17aの間に配線する場合、グラウン
ドスルーホール群17bに接続されるグラウンド配線を
設けてもよい。
【0028】図8には、多層基板16aのグラウンド層
15c上のグラウンドパターン等を示す。即ち、図8に
示す如く、信号スルーホール30aの金属パッド31a
および信号スルーホール30bの金属パッド31aは、
大きく拡がったグラウンド配線32caに穴33を開け
ることによって離間させて電気的に孤立させている。ま
た、グラウンドスルーホール17a、17b、17cの
パッド31aは、グラウンド配線32caと一体的につ
ながって接続される。この場合、グラウンドスルーホー
ル17a、17b、17cのパッド31は、実在しない
ことになる。また、信号スルーホール30a、30bの
金属パッド31aは、はんだ付けし易くするために設け
たものである。
【0029】次に、同軸リボンケーブル10a、10b
と例えば5層プリント基板16bとを接続するストリッ
プライン電送線路構造の中継コネクタの実装構造の第2
の実施例100bについて図3を用いて説明する。第2
の実施例において、第1の実施例と相違する点は、信号
スルーホール30a、30bと信号リード列群12
a’、12b’との接続、およびグラウンドスルーホー
ル17a、17b、17cとグラウンドリード13
a’、13b’、13c’との接続にある。即ち、信号
リード列群12a’、12b’およびグラウンドリード
13a’、13b’、13c’に多層基板16bの上面
に当接させる鍔状部(広がる部分)35を設け、その先
をストレートにしたことにある。これによって、信号リ
ード列群12a’、12b’およびグラウンドリード1
3a’、13b’、13c’の鍔状部(広がる部分)3
5を、前記スルーホール30a、30bおよび17a、
17b、17cの金属パッド31bに当接させて電気的
に接続されることが可能である。この第2の実施例の場
合でも、信号スルーホール30a、30bと信号リード
列群12a’、12b’との接続、およびグラウンドス
ルーホール17a、17b、17cとグラウンドリード
13a’、13b’、13c’との接続を、はんだ24
で接合させることによって、確実性を向上させることが
できる。この実施例の場合も、信号スルーホール30
a、30bの端面(グラウンド層15cの面上)に金属
パッド31aを形成した方がはんだ24による接合に都
合が良い。
【0030】以上第1および第2の実施例は、多層基板
16a、16bが5層の場合について説明したが、図9
に示すように多層基板16cを6層で構成しても良い。
多層基板16cが6層の場合には、図9に示すような中
継コネクタ100aと多層基板16cとの間の実装接続
構造となる。即ち、6層基板16cの構造において、信
号層14a、14bおよびグラウンド層15a、15
b、15cは図1に示される5層基板16a、16bと
同じ構造である。ただし、6層基板16cの構造の場
合、グラウンド層15cの下にグラウンド層15dが設
けられることになる。
【0031】以上説明したように、第1および第2の実
施例では、多層基板16a、16b、16cに対してス
ルーホール30a、30b、17a、17b、17cを
形成しやすくするために、スルーホール30a、30
b、17a、17b、17cを多層基板16a、16
b、16cの表面から裏面まで貫通させて構成したた
め、例えば図7に示すように、信号配線37と信号スル
ーホール30bとがグラウンド配線を挾まずに隣接して
しまい、200MHz以上の周波数を有する高速信号の
場合に互いに影響を受けあって、高速信号を高信頼度で
伝送することができなくなる可能性がある。しかし、信
号配線37は、グラウンド配線32bbとグラウンド配
線32caとの間に挾まれ、信号スルーホール30bは
信号層14bの面においてグラウンドスルーホール17
bとグラウンドスルーホール17cとの間に挾まれる関
係で、互いの影響は軽減されてそれほど問題とならな
い。
【0032】次に、同軸リボンケーブル10a、10b
と例えば5層プリント基板16dとを接続するストリッ
プライン電送線路構造の中継コネクタの実装構造の第3
の実施例100cについて図10を用いて説明する。こ
の第3の実施例は、例えば図7に示す信号配線37と信
号スルーホール30bとをグラウンド配線を介さずに近
接させるのを防止するものである。
【0033】中継コネクタ100cにおける同軸リボン
ケーブル10a、10bとの接続は、第1および第2の
実施例と同様に構成される。ところで、中継コネクタ1
00cにおける多層基板16dとの接続は、次に説明す
るように構成される。即ち、全信号リード列群12
a”、12b”および全グラウンドリード13a’、1
3b”の各々は、多層基板16dに設置される信号スル
ーホール30a’、30b’およびグラウンドスルーホ
ール17a、17b’の各々に挿入される。前記スルー
ホール構造は、中心が空気で、直径が0.5〜1mm程
度の金属パイプ形状(金属めっき膜等)で形成される。
信号スルーホール30a’は、信号層14bまで貫通し
(ほぼ信号層14bまでの深さを有し)、図14に示す
ように信号層14bの信号配線37に電気的に接続され
る。信号スルーホール30b’は、信号層14aまでに
貫通し(ほぼ信号層14aまでの深さを有し)、図12
に示すように信号層14aの信号配線34に電気的に接
続される。グラウンドスルーホール17aは、グラウン
ド層15cまで貫通し、図15に示すようにグラウンド
層15cの拡がったグラウンド配線32caに電気的接
続される。グラウンドスルーホール17b’は、グラウ
ンド層15bまで貫通し(ほぼグラウンド層15bまで
の深さを有し)、図13に示すようにグラウンド層15
bのグラウンド配線32bbに電気的に接続される。グ
ラウンドスルーホール17aは、図11に示すようにグ
ラウンド層15aのグラウンド配線32aaに電気的に
接続される。なお、グラウンドリード13c”の例えば
折り曲げて広がり部分を形成した先端を、直接図11に
示すグラウンド層15aのグラウンド配線32acに当
接し、はんだ24等を用いて接合して接続する。なお、
グラウンドスルーホール17aはグラウンド層15cま
で、信号スルーホール30a’は信号層14bまで、グ
ラウンドスルーホール17b’はグラウンド層15bま
で、信号スルーホール30b’は信号層14aまでと異
なった深さで形成する必要がある。そのため、グラウン
ドパターンや信号配線パターンを形成して積層された多
層基板16dに対して、加工しようとするスルーホール
以外をマスクしてエネルギービーム(レーザビーム、イ
オンビームまたは電子ビーム、プラズマビーム等)を照
射し、例えば照射時間制御または加工部(スルーホー
ル)から生じる質量や荷電粒子等を分析して照射を制御
することによって、所望の深さを有するスルーホールを
形成し、その後、めっき不要部をマスクし、スルーホー
ル内に銅などのめっきをすることによって異なった深さ
を有するスルーホール構造を得ることができる。また、
グラウンドパターンや信号配線パターンを形成して積層
された多層基板16dに対して、ドリル加工等の機械加
工によって所望の深さを有するスルーホールを形成し、
その後、めっき不要部をマスクし、スルーホール内に銅
などのめっきをすることによって異なった深さを有する
スルーホール構造を得ることができる。また、信号スル
ーホール30a’、グラウンドスルーホール17b’、
および信号スルーホール30b’については、積層する
前の段階において、一枚一枚についてスルーホールを形
成し、該スルーホール内に導電材を充填し、これらを積
層することによって異なった深さを有するスルーホール
構造を得てもよい。
【0034】信号スルーホール30a’、30b’と信
号リード12a”、12b”との接続およびグラウンド
スルーホール17a、17b’とグラウンドリード13
a’、13b”との接続は、例えば、図10に示すよう
に、中継コネクタ100cにおけるリード12a”、1
2b”およびリード13a’、13b”に広がり部分
(鍔状部)35を形成することにより、該広がり部分
(鍔状部)35をスルーホールの金属パッド31bに接
触させて電気的に接続させることが可能となる。ただ
し、接触させるだけでは、電気的接続が不十分の場合に
は、はんだや導体粒子を含有する接着剤等を用いて接合
させることが可能となる。
【0035】次に、第3の実施例に係る中継コネクタ1
00cにおける多層基板16dとの接続部も含めて多層
基板16dの構造について説明する。多層基板16d
は、信号層14a、14bおよびグラウンド層15a、
15b、15cを有して2段列のストリップライン電送
線路構造で構成される。信号層14aはグラウンド層1
5a、15bに挟まれ、信号層14bはグラウンド層1
5b、15cに挟まれて構成される。図11には、多層
基板16dのグラウンド層15a上のグラウンドパター
ン等を示す。即ち、図11に示す如く、信号スルーホー
ル30a’、30b’の近辺におけるグラウンド配線3
2は除去され、グラウンドスルーホール17a、17
b’、17c’の各々はグラウンド配線32aa、32
ab、32acの各々に接続される。このようにグラウ
ンド層15aの面上において、信号スルーホール群30
a’をグラウンド配線32aaとグラウンド配線32a
bとの間に挾ませてストリップライン構造を構成し、信
号スルーホール群30b’もグラウンド配線32abと
グラウンド配線32acとの間に挾ませてストリップラ
イン構造を構成する。なお、グランド層15aにおい
て、グラウンドスルーホール17b’をグランド32a
bに直接接続する必要はなく、他の層のグラウンド配線
を介して結果的に接続されてもよい。また、信号スルー
ホール30a、30bおよびグラウンドスルーホール1
7a、17b、17cの各々に接続された金属パッド3
1bを、多層基板16dのグラウンド層表面に設け、リ
ード12a”、12b”およびリード13a’、13
b”の広がり部35に当接させるように構成している。
【0036】図12には、多層基板16dの信号層14
a上の信号配線パターン等を示す。即ち、図12に示す
如く、全グラウンドスルーホール17a、17b’の各
々はグラウンド配線32da、32dbに接続される。
そして、ほぼ信号層14aまでの深さを有する信号スル
ーホール30b’に接続された信号線34が配線され
る。このように信号層14aの面上において、信号スル
ーホール群30a’をグラウンド配線32daとグラウ
ンド配線32dbとの間に挾ませてストリップライン構
造を構成する。また、信号層14aの面上において、信
号スルーホール群30b’は片側にグラウンド配線32
dbが存在することになって局部的には図24に示すマ
イクロストリップ構造となるが、これに接続された信号
配線34は、グラウンド配線32acとグラウンド配線
32bbとで挾まれて図23に示すストリップライン構
造になるため、不要輻射の点でほとんど問題とならな
い。しかし、表面から裏面に貫通するグラウンドスルー
ホール17cを設ければ、局部的なマイクロストリップ
構造もなくすことができる。なお、信号層14aにおい
て、グラウンドスルーホール17a、17b’の各々を
グラウンド配線32da、32dbの各々に直接接続す
る必要がない。
【0037】図13には、多層基板16dのグラウンド
層15b上のグラウンドパターン等を示す。即ち、図1
3に示す如く、信号スルーホール30a’の近辺におけ
るグラウンド配線32は除去され、グラウンドスルーホ
ール17aはグラウンド配線32baに接続され、グラ
ウンドスルーホール17b’は拡がりをもったグラウン
ド配線32bbに接続される。このようにグラウンド層
15bの面上において、信号スルーホール群30a’を
グラウンド配線32baとグラウンド配線32bbとの
間に挾ませてストリップライン構造を構成している。ま
た、必ずしも、グラウンド層15bにおいて、グラウン
ドスルーホール17aをグラウンド配線32baに接続
する必要はない。図14には、多層基板16dの信号層
14b上の信号配線パターン等を示す。即ち、図14に
示す如く、全グラウンドスルーホール17aはグラウン
ド配線32eaに接続される。そして、ほぼ信号層14
bまでの深さを有する信号スルーホール30a’に接続
された信号線37は、図7と異なり、特に信号スルーホ
ール30b’が無い状態で配線される。従って、信号線
37と信号スルーホール30b’の下端との間にグラウ
ンド配線32bbが存在し、信号線37と信号スルーホ
ール30b’とがグラウンド配線を介さずに近接するこ
とはない。また、信号層14bの面上において、信号ス
ルーホール群30a’はグラウンド配線32eaに対し
て局部的に図24に示すようにマイクロストリップ構造
になるが、該信号スルーホール群30a’に接続された
信号線37はグラウンド配線32bbとグラウンド配線
32caとの間に挾まれて図23に示すストリップライ
ン構造になるため、不要輻射の点でほとんど問題となら
ない。しかし、表面から裏面に貫通するグラウンドスル
ーホール17bを設ければ、局部的なマイクロストリッ
プ構造もなくすことができる。以上説明したように、グ
ラウンド配線32eaを設けた方が良いことになる。
【0038】図15には、多層基板16dのグラウンド
層15c上のグラウンドパターン等を示す。即ち、図1
5に示す如く、グラウンドスルーホール17aは、グラ
ウンド配線32caと一体的につながって接続される。
以上説明したように、第3の実施例においては、グラウ
ンドスルーホール17b’については、多層基板16d
の表面から裏面まで貫通させ、グラウンドスルーホール
17cについては多層基板16dの表面から裏面まで貫
通させるように設けた方が望ましい。
【0039】次に、同軸リボンケーブル10a、10b
と例えば3層プリント基板16eとを接続するストリッ
プライン電送線路構造の中継コネクタの実装構造の第4
の実施例100dについて図16を用いて説明する。こ
の第4の実施例は、中継コネクタ100dによって同軸
リボンケーブル10a、10bを多層基板16eに対し
てほぼ直角に接続実装する場合である。第4の実施例
は、図16に示すように、中継コネクタ100dによっ
て同軸リボンケーブル10a、10bを多層基板16e
に対してほぼ直角に接続実装する場合であるため、同軸
ケーブル側部の信号リード列群26a、26bと基板側
部の信号リード列群12a”、12b”とをほぼストレ
ートにして形成した信号リード列群12a"'、12
b"'、および同軸ケーブル側部のグラウンドプレーン2
5a、25b、26cと基板側部のグラウンドリード1
3a”、13b”、13c”とをほぼストレートにして
形成したグラウンドリード群13a"'、13b"'、13
c"'を備えた中継コネクタ100dによって構成した。
【0040】多層基板16eの中継コネクタ100dを
接続する領域には、グラウンド層15bまで貫通してグ
ラウンド層15bのグラウンド配線32bbに電気的に
接続されるグラウンドスルーホール17b”と、ほぼ信
号層14bまでの深さを有し、信号配線34に接続され
る信号スルーホール30a”、30b”とを形成する。
そして、信号リード列群12a"'、12b"'の各々の先
端に形成された広がり部分(鍔状部)35およびグラウ
ンドリード群13a"'、13b"'、13c"'の広がり部
分を夫々、多層基板16eの信号スルーホール30
a”、30b”のパッド31bに当接させると共にグラ
ウンド層15aのグラウンド配線32aa、32ab、
32acに当接させ、はんだ24や導電粒子を含有する
接着剤を用いて接続固定して実装する。3層基板16e
は、信号層14aをグラウンド層15a、15bで挾み
込んで1段列状のストリップライン構造で構成される。
各層間厚みは0.4mm程度である。
【0041】図17には、多層基板16eのグラウンド
層15a上のグラウンドパターン等を示す。即ち、図1
7に示す如く、信号スルーホール30a”、30b”の
近辺はグラウンド配線32が削除される。そして、全グ
ラウンドスルーホール17b”はグラウンド配線32a
bに接続される。これらグラウンド配線32aa、32
ab、32acは、グラウンドリード群13a"'、13
b"'、13c"'を接続するパッド31bの役目をする。
図18には、多層基板16eの信号層14a上の信号配
線パターン等を示す。即ち、図18に示す如く、全グラ
ウンドスルーホール17b”はグラウンド配線32da
に接続される。また、信号線34は、信号スルーホール
30a”、30b”の各々に接続して配線される。図1
9には、多層基板16eのグラウンド層15b上のグラ
ウンドパターン等を示す。即ち、図19に示す如く、グ
ラウンドスルーホール17b”はグラウンド配線32b
bに電気的に接続される。
【0042】以上説明したように、本発明に係る中継コ
ネクタ100の基板側部における構造(例えば2列状の
信号リード列群12a〜12a"'、12b〜12b"'お
よびグラウンドリード群13a〜13a"'、13b〜1
3b"'、13c〜13c"'から構成される。)を、図2
5または図26または図27または図28または図29
に示すストリップラインもしくは同軸の電送線路構造で
構成し、更に、ストリップラインの電送線路構造を有す
る多層基板との接続もストリップラインの電送線路構造
で構成することによって、マイクロストリップの電送線
路構造が入っている部分を無くして高速信号伝達におけ
る不要輻射を少なくとも20dB程度の低減を実現する
ことができる。なお、本発明に係る同軸ケーブル28と
しては、図2に示す外、図30または図31または図3
2または図33に示すものでもよい。即ち、図30に示
すドライン線101を1本を持つ同軸ケーブルに限ら
ず、信号線を挟み込むグラウンド構造を形成するため、
および、同軸ケーブルのグラウンドに2点以上の接続を
容易に実現するため、図31、図32、および図33に
示す複数ドライン線101を持つ同軸ケーブルでも良
い。図31は、2本のドライン線101を芯線22を中
心に対称に置いた同軸ケーブルで、図32は、3本のド
ライン線101を芯線22を中心に120度間隔で点対
称に置いた同軸ケーブルで、図33は、4本のドライン
線101を芯線22を中心に対称に置いた同軸ケーブル
を示す。
【0043】次に、本発明に係る中継コネクタ100f
によって同軸ケーブル103aと同軸ケーブル103b
との間を接続する第4の実施例について図34を用いて
説明する。この第4の実施例は、第1〜第3の実施例で
説明したような同軸リボンケーブル10a、10b等か
ら構成され、例えば寸法を異ならしめた(同一寸法であ
ってもよい。)同軸ケーブル103aおよび同軸ケーブ
ル103bと、該同軸ケーブル103aと同軸ケーブル
103bとの間を接続すべく、ストリップラインの電送
線路構造の中継コネクタ100fとを有して構成され
る。該中継コネクタ100fは、同軸ケーブル103
a、103bの各々の芯線22と接続される信号リード
群105(26a、26b)と、同軸ケーブル103
a、103bの各々のグラウンド20の露出した端部の
上面および下面に対向するようにしてグラウンド20の
伸延された部分に圧着もしくははんだ接合接続され、上
記信号リード群105を両側から挾み込む2枚のグラウ
ンドプレーン(グラウンドリード)104a(25a、
25b)、104b(25b、25c)とを有し、スト
リップラインの電送線路構造で構成される。
【0044】次に、本発明に係る中継コネクタ100g
によって同軸ケーブル103aと同軸ケーブル103b
との間を接続する第5の実施例について図35を用いて
説明する。第5の実施例は、第1〜第3の実施例で説明
したような同軸リボンケーブル10a、10b等から構
成される同軸ケーブル103aおよび同軸ケーブル10
3bと、該同軸ケーブル103aと同軸ケーブル103
bとの間を接続すべく、ストリップラインの電送線路構
造の中継コネクタ100gとを有して構成される。該中
継コネクタ100gは、同軸ケーブル103a、103
bの各々の芯線22と接続される信号リード群105a
(26a、26b)および信号リード群105b(26
a、26b)と、該信号リード群105a(26a、2
6b)と信号リード群105b(26a、26b)との
間に接続して設けられた電子回路素子106と、該電子
回路素子106を搭載する誘電体107と、同軸ケーブ
ル103a、103bの各々のグラウンド20の露出し
た端部の上面および下面に対向するようにしてグラウン
ド20の伸延された部分に圧着もしくははんだ接合接続
され、上記信号リード群105a、電子回路素子10
6、および信号リード群105bを両側から挾み込む2
枚のグラウンドプレーン(グラウンドリード)104c
(25a、25b)、104d(25b、25c)とを
有し、ストリップラインの電送線路構造で構成される。
なお、誘電体107上に、信号リード群105aおよび
信号リード群105bを形成しても良い。
【0045】次に、本発明に係る中継コネクタ100h
によってプリント基板等の基板205の表面に実装され
るLSIパッケージ202とLSIパッケージ206と
の間を接続する第6の実施例について図36を用いて説
明する。第6の実施例は、プリント基板等の基板205
の表面に実装されたLSIパッケージ202およびLS
Iパッケージ206と、該LSIパッケージ202とL
SIパッケージ206との間を接続すべく、ストリップ
ラインの電送線路構造の中継コネクタ100hとを有し
て構成される。中継コネクタ100hは、LSIパッケ
ージ202の信号リード203aとLSIパッケージ2
06の信号リード203bとの間を接続すべく基板20
5上に配線された信号配線200と、該信号配線200
を挾むように、LSIパッケージ202のグラウンドリ
ード204aとLSIパッケージ206のグラウンドリ
ード204cとを接続すべく基板205上に配線された
グラウンド配線201a、およびLSIパッケージ20
2のグラウンドリード204bとLSIパッケージ20
6のグラウンドリード204cとを接続すべく基板20
5上に配線されたグラウンド配線201bとで構成され
る。なお、LSIパッケージ202の信号リード203
aおよびLSIパッケージ206の信号リード203b
は、信号配線200の両端に形成されたパッド(電極)
207の各々に、例えばはんだ等によって接続される。
また、LSIパッケージ202のグラウンドリード20
4a、204bおよびLSIパッケージ206のグラウ
ンドリード204c、204dは、グラウンド配線20
1aおよびグラウンド配線201bの両端に形成された
パッド(電極)207の各々に、例えばはんだ等によっ
て接続される。即ち、LSIパッケージ202とLSI
パッケージ206との間を接続する中継コネクタ100
hは、基板205上に配線された信号配線200と、該
信号配線200を挾むように基板205上に配線された
グラウンド配線201a、201bとによって、ストリ
ップラインの電送線路構造を構成する。
【0046】次に、本発明に係る中継コネクタ100a
〜100dによって、大型計算機であるCPUパッケー
ジ300を構成する多層基板301(16a〜16d)
と、並列計算機であるクロックパーケージ400を構成
する多層基板401(16a〜16d)との間を、複数
同軸ケーブル500(10a、10b)を用いて中継コ
ネクタ501a、501b(100a〜100d)によ
り接続した実施例について図37を用いて説明する。大
型計算機であるCPUパッケージ300は、3層以上の
多層基板(プラッタ)301(16a〜16d)上に、
複数のLSI303を実装した多層セラミック基板30
2が複数実装されることになる。また、並列計算機であ
るクロックパーケージ400は、多層基板401(16
a〜16d)上に、複数のLSI402を実装して構成
される。そして、多層基板301は上記多層基板16a
〜16dの何れかで構成され、多層基板401も上記多
層基板16a〜16dの何れかで構成される。また、複
数の同軸ケーブル500の一端を多層基板301に接続
する中継コネクタ501aの構成は、上記中継コネクタ
100a〜100dの何れかで構成され、複数の同軸ケ
ーブル500の他端を多層基板401に接続する中継コ
ネクタ501bの構成は、上記中継コネクタ100a〜
100dの何れかで構成される。これによって、大型計
算機であるCPUパッケージ300と並列計算機である
クロックパーケージ400との間において、不要輻射を
低減した高速信号の伝達を実現することができ、システ
ム全体として小型化および低コストを実現することがで
きる。
【0047】
【発明の効果】本発明によれば、同軸の伝達モードを有
する同軸ケーブルとストリップラインの伝達モードを有
する多層基板との間を接続する中継コネクタを、多層基
板との接続部も含めてストリップラインの電送線路で構
成するようにしたので、信号伝達モードの不連続さから
発生する雑音電流および不要輻射を低減し、高速信号の
伝達を可能にした計算機または計算システムの小型化お
よび低コストを実現することができる効果を奏する。ま
た、本発明によれば、中継コネクタと多層基板との接続
においても、ストリップラインの電送線路の構造で構成
することによって、伝達モードの不連続性から発生する
雑音電流および不要輻射を低減して高速信号の伝達を可
能にし、しかも小型化、高密度化および低コスト化をは
かった低EMI構造の高速回路実装構造体を実現するこ
とができる効果を奏する。
【0048】また、本発明によれば、中継コネクタと多
層基板との接続においても、ストリップラインの電送線
路の構造で構成することによって、伝達モードの不連続
性から発生する雑音電流および不要輻射を低減して高速
信号の伝達を可能にし、しかも小型化、高密度化および
低コスト化をはかった計算機を構成する多層基板の間を
同軸ケーブルを用いて中継コネクタによって接続した低
EMI構造の高速回路実装構造体を実現することができ
る効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る同軸リボンケーブル、5層基板、
および中継コネクタに形成される高速回路実装構造体の
第1の実施例を示す断面構成図である。
【図2】本発明に係る同軸リボンケーブルを示す断面図
である。
【図3】本発明に係る同軸リボンケーブル、5層基板、
および中継コネクタに形成される高速回路実装構造体の
第2の実施例を示す断面構成図である。
【図4】第1および第2の実施例に係る多層基板のグラ
ウンド層15aを示す平面図である。
【図5】第1および第2の実施例に係る多層基板の信号
層14aを示す断面平面図である。
【図6】第1および第2の実施例に係る多層基板のグラ
ウンド層15bを示す断面平面図である。
【図7】第1および第2の実施例に係る多層基板の信号
層14bを示す断面平面図である。
【図8】第1および第2の実施例に係る多層基板のグラ
ウンド層15cを示す平面図である。
【図9】本発明に係る同軸リボンケーブル、6層基板、
および中継コネクタに形成される高速回路実装構造体を
示す断面構成図である。
【図10】本発明に係る同軸リボンケーブル、5層基
板、および中継コネクタに形成される高速回路実装構造
体の第3の実施例を示す断面構成図である。
【図11】第3の実施例に係る多層基板のグラウンド層
15aを示す平面図である。
【図12】第3の実施例に係る多層基板の信号層14a
を示す断面平面図である。
【図13】第3の実施例に係る多層基板のグラウンド層
15bを示す断面平面図である。
【図14】第3の実施例に係る多層基板の信号層14b
を示す断面平面図である。
【図15】第3の実施例に係る多層基板のグラウンド層
15cを示す平面図である。
【図16】本発明に係る同軸リボンケーブル、3層基
板、および中継コネクタに形成される高速回路実装構造
体の第4の実施例を示す断面構成図である。
【図17】第4の実施例に係る多層基板のグラウンド層
15aを示す平面図である。
【図18】第4の実施例に係る多層基板の信号層14a
を示す断面平面図である。
【図19】第4の実施例に係る多層基板のグラウンド層
15bを示す平面図である。
【図20】本発明に係るストリップライン電送線路接続
構造と比較例としてのマイクロストリップ電送線路接続
構造とから同軸ケーブルの外皮に発生する雑音電流周波
数特性を示す図である。
【図21】本発明に係るストリップライン電送線路接続
構造と比較例としてのマイクロストリップ電送線路接続
構造とから発生する3m遠方界を示す図である。
【図22】本発明に係る同軸ケーブル断面の電気力線と
磁力線とを示す図である。
【図23】本発明に係るストリップライン電送線路断面
の電気力線と磁力線とを示す図である。
【図24】比較例であるマイクロストリップ電送線路断
面の電気力線と磁力線とを示す図である。
【図25】図1におけるA−A線に沿った中継コネクタ
の第1の実施例を示す断面図である。
【図26】図1におけるA−A線に沿った中継コネクタ
の第2の実施例を示す断面図である。
【図27】図1におけるA−A線に沿った中継コネクタ
の第3の実施例を示す断面図である。
【図28】図1におけるA−A線に沿った中継コネクタ
の第4の実施例を示す断面図である。
【図29】図1におけるA−A線に沿った中継コネクタ
の第5の実施例を示す断面図である。
【図30】ドライン線1本が設置される同軸ケーブルを
示す断面図である。
【図31】ドライン線2本が設置される同軸ケーブルを
示す断面図である。
【図32】ドライン線3本が設置される同軸ケーブルを
示す断面図である。
【図33】ドライン線4本が設置される同軸ケーブルを
示す断面図である
【図34】本発明に係る同軸ケーブルとコネクタとで形
成される高速回路実装構造体の第5の実施例を示す断面
構成図である。
【図35】本発明に係る同軸ケーブルとパッケージとで
形成される高速回路実装構造体の第6の実施例を示す断
面構成図である。
【図36】本発明に係る基板上に搭載されるLSIパッ
ケージの間を接続する配線構造を有する高速回路実装構
造体(表面実装構造体)の第7の実施例を示す断面構成
図である。
【図37】本発明に係る計算機を構成する多層基板と計
算機を構成する多層基板との間を中継コネクタおよび同
軸ケーブルで接続した計算システムからなる高速回路実
装構造体の第8の実施例の全体構成を示す斜視図であ
る。
【符号の説明】
10、10a、10b、103a、103b、500…
同軸リボンケーブル、12、12a〜12a"'、12b
〜12b"'…信号リード列群、13、13a〜13
a"'、13b〜13b"'…グラウンドリード、14a、
14b…信号層、15a、15b、15c…グラウンド
層、16、16a〜16e…多層基板、17a〜17
a"'、17b〜17b"'、17c〜17c"'…グラウン
ドスルーホール、19…絶縁体、20…同軸ケーブルの
グラウンド、22…同軸ケーブルの芯線、24…はん
だ、25a、25b、104a〜104d…グラウンド
プレート(グラウンドリード)、26a、26b、10
5、105a、105b…信号線、27…絶縁体、2
8、28a、28b…同軸ケーブル、30a〜30
a”、30b〜30b”…信号スルーホール、31a、
31b…金属パッド、32、32a、32aa、32a
b、32ac、32b、32ba、32bb、32c、
32ca、32da、32db、32ea…グラウンド
配線、33…穴、34…信号配線、35…リード広がり
部(鍔部)、37…信号配線、100、100a〜10
0h、501a、502b…中継コネクタ、101…ド
ライン線、106…電子回路素子、107…誘電体、2
00…信号配線、201a、201b…グラウンド配
線、202、206…LSIパッケージ、203a〜2
03d…信号リード、204a、204b…グラウンド
リード、205…プリント基板、207…パッド、30
0…CPUパッケージ、301…多層基板(プラッ
タ)、302…多層セラミック基板、303…LSI、
400…クロックパッケージ、401…多層基板、40
2…LSI。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 春日部 進 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 諫田 尚哉 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 林 良彦 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 Fターム(参考) 5E321 AA17 GG09

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】同軸の伝達モードで構成される同軸ケーブ
    ルと、 電子回路と、 前記同軸ケーブルと電子回路との間を、雑音電流および
    不要輻射を低減するストリップラインの伝達モードで接
    続する中継コネクタとを備えたことを特徴とする高速回
    路実装構造体。
  2. 【請求項2】同軸の伝達モードで構成される同軸ケーブ
    ルと、 ストリップラインの伝達モードで、かつ3層以上で構成
    される多層基板と、 前記同軸ケーブルと前記多層基板との間を、雑音電流お
    よび不要輻射を低減するストリップラインの伝達モード
    で接続する中継コネクタとを備えたことを特徴とする高
    速回路実装構造体。
  3. 【請求項3】同軸の伝達モードで構成され、信号線とそ
    の周囲のグラウンドとを同軸状に配置した同軸ケーブル
    と、 ストリップラインの伝達モードで、かつ3層以上で構成
    され、信号層に形成された信号配線に接続されて設置さ
    れた信号スルーホールと、前記信号層を挾む対なるグラ
    ウンド層の各々にグラウンド配線に接続され、前記信号
    スルーホールを平面的に挾むように設置された対なるグ
    ラウンドスルーホールとを有する多層基板と、 前記同軸ケーブルの信号線と前記多層基板の信号スルー
    ホールとの間を接続する信号リードと、該信号リードを
    対称的に挾むように前記同軸ケーブルのグラウンドと前
    記多層基板の対なるグラウンドスルーホールとの間を接
    続する対なるグラウンドリードもしくはグラウンドプレ
    ートとを有し、雑音電流および不要輻射を低減するスト
    リップラインの伝達モードで接続する中継コネクタとを
    備えたことを特徴とする高速回路実装構造体。
  4. 【請求項4】同軸の伝達モードで構成され、信号線とそ
    の周囲のグラウンドとを同軸状に配置した同軸ケーブル
    を複数並設して構成した同軸リボンケーブルと、 ストリップラインの伝達モードで、かつ3層以上で構成
    され、信号層に形成された複数の信号配線の各々に接続
    されて並べて設置された複数の信号スルーホール群と、
    前記信号層を挾む対なるグラウンド層の各々にグラウン
    ド配線に接続され、前記複数の信号スルーホール群を平
    面的に挾むように並べて設置された複数の対なるグラウ
    ンドスルーホール群とを有する多層基板と、 前記同軸リボンケーブルの複数の信号線群と前記多層基
    板の複数の信号スルーホール群との間を接続する複数の
    信号リード群と、該複数の信号リード群を対称的に挾む
    ように前記同軸リボンケーブルの複数のグラウンド群と
    前記多層基板の複数の対なるグラウンドスルーホール群
    との間を接続する複数の対なるグラウンドリード群もし
    くはグラウンドプレート群とを有し、雑音電流および不
    要輻射を低減するストリップラインの伝達モードで接続
    する中継コネクタとを備えたことを特徴とする高速回路
    実装構造体。
  5. 【請求項5】請求項3または4記載の中継コネクタにお
    いて、信号リードおよび対なるグラウンドリードもしく
    はグラウンドプレートを途中において曲げて形成したこ
    とを特徴とする高速回路実装構造体。
  6. 【請求項6】請求項3または4記載の多層基板におい
    て、信号スルーホールは、ほぼ信号層の深さを有するよ
    うに設置したことを特徴とする高速回路実装構造体。
  7. 【請求項7】請求項3または4記載の多層基板におい
    て、信号層にも、グラウンドスルーホールに電気的に接
    続されるグラウンド配線パターンを設けたことを特徴と
    する高速回路実装構造体。
  8. 【請求項8】請求項3または4記載の中継コネクタにお
    ける信号リードおよび対なるグラウンドリードもしくは
    グラウンドプレートの先端部を屈曲させ、これら屈曲さ
    れた先端部を多層基板の信号スルーホールおよび対なる
    グラウンドスルーホール内に圧挿入して接触させる構成
    したことを特徴とする高速回路実装構造体。
  9. 【請求項9】ストリップラインの伝達モードで、かつ3
    層以上で構成され、信号層に形成された複数の信号配線
    の各々に接続されて並べて設置された複数の信号スルー
    ホール群と、前記信号層を挾む対なるグラウンド層の各
    々にグラウンド配線に接続され、前記複数の信号スルー
    ホール群を平面的に挾むように並べて設置された複数の
    対なるグラウンドスルーホール群とを有し、LSIを実
    装して計算機を構成する第1の多層基板と、 ストリップラインの伝達モードで、かつ3層以上で構成
    され、信号層に形成された複数の信号配線の各々に接続
    されて並べて設置された複数の信号スルーホール群と、
    前記信号層を挾む対なるグラウンド層の各々にグラウン
    ド配線に接続され、前記複数の信号スルーホール群を平
    面的に挾むように並べて設置された複数の対なるグラウ
    ンドスルーホール群とを有し、LSIを実装して計算機
    を構成する第2の多層基板と、 同軸の伝達モードで構成され、信号線とその周囲のグラ
    ウンドとを同軸状に配置した同軸ケーブルを複数並設し
    て構成した同軸リボンケーブルと、 前記同軸リボンケーブルの複数の信号線群と前記第1の
    多層基板の複数の信号スルーホール群との間を接続する
    複数の信号リード群と、該複数の信号リード群を対称的
    に挾むように前記同軸リボンケーブルの複数のグラウン
    ド群と前記第1の多層基板の複数の対なるグラウンドス
    ルーホール群との間を接続する複数の対なるグラウンド
    リード群もしくはグラウンドプレート群とを有し、雑音
    電流および不要輻射を低減するストリップラインの伝達
    モードで接続する第1の中継コネクタと、 前記同軸リボンケーブルの複数の信号線群と前記第2の
    多層基板の複数の信号スルーホール群との間を接続する
    複数の信号リード群と、該複数の信号リード群を対称的
    に挾むように前記同軸リボンケーブルの複数のグラウン
    ド群と前記第2の多層基板の複数の対なるグラウンドス
    ルーホール群との間を接続する複数の対なるグラウンド
    リード群もしくはグラウンドプレート群とを有し、雑音
    電流および不要輻射を低減するストリップラインの伝達
    モードで接続する第2の中継コネクタとを備えたことを
    特徴とする高速回路実装構造体。
  10. 【請求項10】基板上に実装される対なるLSIパッケ
    ージと、 前記基板上に形成され、前記一方のLSIパッケージと
    他方のLSIパッケージとの間を接続すべく、雑音電流
    および不要輻射を低減するストリップラインの伝達モー
    ドを有する信号配線をグラウンド配線で挾み込んだ配線
    構造とを有することを特徴とする高速回路実装構造体。
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