JP2007234258A

JP2007234258A - プリント基板ユニット

Info

Publication number: JP2007234258A
Application number: JP2006051281A
Authority: JP
Inventors: Kazuji Abe; 一二阿部
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2006-02-27
Filing date: 2006-02-27
Publication date: 2007-09-13

Abstract

【課題】比較的に簡単に特性インピーダンスの不整合を改善することができるプリント基板ユニットを提供する。
【解決手段】プリント基板１２の表面には導電パッド２３が形成される。その一方で、同軸ケーブル１３は、中心導体１４と、中心導体１４を囲む円筒導体１５とを備える。中心導体１４は導電パッド２３に接続される。中心導体１４および円筒導体１５とは絶縁層３５で隔てられる。絶縁層３５は少なくとも部分的に中心導体１４回りで露出する。絶縁層３５には導電部材２８が覆い被さる。導電部材２８は円筒導体１５に接続される。こうしたプリント基板ユニット１１によれば、導電部材２８は円筒部材１５と同じ機能を果たすことができる。その結果、同軸ケーブル１３では特性インピーダンスの不整合は改善されることができる。中心導体１４で伝送される信号の出力波形ではオーバーシュートやアンダーシュートの発生は抑制される。
【選択図】図４

Description

本発明は、プリント基板と、プリント基板に接続される同軸ケーブルとを備えるプリント基板ユニットに関する。

同軸ケーブルでは、中心導体と中心導体を囲む円筒導体とは絶縁層で隔てられる。中心導体は円筒導体の先端から突き出る。こうした中心導体は、プリント基板の表面に形成される信号用導電パッドに接続される。同軸ケーブルの先端では中心導体回りで絶縁層は露出する。
特開２０００−１３４７８３号公報特表平７−５０４０６４号公報

同軸ケーブルの先端では、絶縁層に基づき円筒導体の先端および中心導体の距離は増大する。こうした距離の増大に伴って同軸ケーブルでは特性インピーダンスの不整合が生じてしまう。伝送される信号の出力波形にはオーバーシュートやアンダーシュートが発生する。こうして信号にはノイズが紛れ込んでしまう。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、比較的に簡単に特性インピーダンスの不整合を改善することができるプリント基板ユニットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によれば、プリント基板と、プリント基板の表面に形成される導電パッドと、中心導体および中心導体を囲む円筒導体を絶縁層で隔て、中心導体で導電パッドに接続されると同時に少なくとも部分的に中心導体回りで絶縁層を露出させる同軸ケーブルと、絶縁層に覆い被さり、円筒導体に接続される導電部材とを備えることを特徴とするプリント基板ユニットが提供される。

同軸ケーブルでは、少なくとも部分的に中心導体回りで絶縁層が露出する。この絶縁層には導電部材が覆い被さる。導電部材は円筒導体に接続される。こうしたプリント基板ユニットによれば、導電部材は円筒部材と同じ機能を果たすことができる。こうして絶縁層が導電部材で覆われれば、同軸ケーブルでは比較的に簡単に特性インピーダンスの不整合は改善されることができる。中心導体で伝送される信号の出力波形ではオーバーシュートやアンダーシュートの発生は抑制される。

こういったプリント基板ユニットは、プリント基板の表面で導電パッドから離れた位置に形成されて、円筒導体を受け止めるグラウンド用導電パッドをさらに備えてもよい。このとき、プリント基板ユニットは、プリント基板に覆い被さり、開口でグラウンド用導電パッドを露出させるシールドテープをさらに備えてもよい。シールドテープは開口でグラウンド用導電パッドを露出させる。グラウンド用導電パッドは円筒導体を受け止める。前述の導電部材およびシールドテープで同軸ケーブルの絶縁層は覆われることができる。同軸ケーブルでは特性インピーダンスの不整合は改善されることができる。

その一方で、プリント基板ユニットは、プリント基板に覆い被さり、開口で導電パッドを露出させる絶縁テープをさらに備えてもよい。こうして絶縁テープは例えば導電パッドと前述の導電部材との間に配置されることができる。絶縁テープの働きで導電パッドおよび導電部材の間で短絡の発生は確実に回避される。その結果、絶縁層が導電部材で覆われても、絶縁層の先端はこれまで通りに導電パッドに近づくことができる。

以上のように本発明によれば、比較的に簡単に特性インピーダンスの不整合を改善することができるプリント基板ユニットが提供されることができる。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。

図１は本発明の一実施形態に係るプリント基板ユニット１１を概略的に示す。プリント基板ユニット１１はプリント基板１２を備える。プリント基板１２は表面で例えば２本の同軸ケーブル１３、１３の一端を受け止める。こうしたプリント基板ユニット１１は例えばスーパーコンピュータといった電子機器に組み込まれる。同軸ケーブル１３、１３の他端は例えばディスクアレイ装置といった外部記憶ユニットに接続される。

各同軸ケーブル１３は例えば二芯に構成される。同軸ケーブル１３は、１対の中心導体１４、１４と、中心導体１４、１４を囲む円筒状の円筒導体１５とを備える。中心導体１４、１４および円筒導体１５は後述の絶縁層すなわち誘電体で隔てられる。中心導体１４や円筒導体１５は例えば銅といった導電材料から構成される。円筒導体１５の外面は例えば樹脂製の被覆材１６で覆われる。中心導体１４、１４や円筒導体１５、誘電体は被覆材１６の先端から突き出る。

プリント基板１２の表面には相互に並列に延びる例えば４本の信号用配線パターン２１、２１…が形成される。信号用配線パターン２１の一端はプリント基板１２上の電子回路素子（図示されず）に接続される。信号用配線パターン２１の他端は絶縁部材すなわち絶縁テープ２２で覆われる。絶縁テープ２２は例えば樹脂薄片と、樹脂薄片の例えば片面に形成される接着層とから構成されればよい。絶縁テープ２２は接着層でプリント基板１２の表面に貼り付けられればよい。

信号用配線パターン２１、２１…の他端は信号用導電パッド２３、２３…に個別に接続される。信号用導電パッド２３はプリント基板１２の表面に相互に離れて形成されればよい。信号用導電パッド２３、２３…は、絶縁テープ２２に形成される例えば４つの開口２４、２４…にそれぞれ露出する。信号用配線パターン２１や信号用導電パッド２３は例えば銅といった導電材料から構成される。こうした信号用導電パッド２３には同軸ケーブル１３の中心導体１４が接続される。接続にあたってはんだ材料２５が用いられればよい。

その一方で、プリント基板１２の表面には相互に並列に延びる例えば３本のグラウンド用配線パターン２６、２６…が形成される。グラウンド用配線パターン２６はプリント基板１２内のグラウンド層（図示されず）に接続される。グラウンド用配線パターン２６、２６…にはグラウンド用導電パッド２７が接続される。グラウンド用導電パッド２７はプリント基板１２の表面で信号用導電パッド２３、２３…から離れた位置に形成される。グラウンド用配線パターン２６やグラウンド用導電パッド２７は例えば銅といった導電材料から構成される。

グラウンド用導電パッド２７は円筒導体１５、１５を受け止める。円筒導体１５、１５および誘電体には導電部材すなわちシールドテープ２８が覆い被さる。シールドテープ２８には例えば一筋の開口２９が形成される。開口２９内には円筒導体１５の一部が露出する。シールドテープ２８は例えば銅箔やアルミ箔といった金属箔と、金属箔の片面に形成される接着層とから構成されればよい。シールドテープ２８は例えば接着層で同軸ケーブル１３、１３に貼り付けられればよい。

図２を併せて参照し、同軸ケーブル１３、１３およびプリント基板１２の表面の間には導電部材すなわちシールドテープ３１が挟み込まれる。シールドテープ３１には例えば一筋の開口３２が形成される。開口３２にはグラウンド用導電パッド２７が露出する。シールドテープ３１は、前述のシールドテープ２８と同様に、例えば銅箔やアルミ箔といった金属箔と、金属箔の片面に形成される接着層とから構成されればよい。シールドテープ３１は接着層でプリント基板１２の表面に貼り付けられればよい。

円筒導体１５は開口２９、３２内でグラウンド用導電パッド２７に電気的に接続される。接続にあたって例えばはんだ材料３３が用いられればよい。同様に、図１から明らかなように、はんだ材料３３は円筒導体１５およびシールドテープ２８を電気的に接続する。同時に、はんだ材料３３は円筒導体１５およびシールドテープ３１を電気的に接続してもよい。その一方で、シールドテープ２８、３１は両端でグラウンド用導電パッド２７に接続される。接続にあたってはんだ材料３４、３４が用いられればよい。

図２から明らかなように、各同軸ケーブル１３では、円筒導体１５の先端から円筒状の誘電体３５、３５が突き出る。各誘電体３５の先端から中心導体１４、１４が突き出る。こうして誘電体３５は中心導体１４回りで露出する。前述のシールドテープ２８、３１は誘電体３５、３５を上下方向に挟み込む。シールドテープ２８は同軸ケーブル１３、１３の周囲でシールドテープ３１の表面に貼り付けられればよい。シールドテープ２８、３１の縁は誘電体３５の先端に位置合わせされればよい。

図３に示されるように、グラウンド用導電パッド２７は同軸ケーブル１３、１３に交差する方向に１筋に延びる。グラウンド用導電パッド２７の両端には１対のスルーホールパッド３６、３６が区画される。スルーホールパッド３６にはプリント基板１２を貫通するスルーホール３７が形成される。スルーホール３７の内壁面には導電材料が形成される。こうしてスルーホール３７は、グラウンド用導電パッド２７とプリント基板１２の裏面に形成されるグラウンド用配線パターン（図示されず）とを接続する。

図４から明らかなように、円筒導体１５はシールドテープ３１およびグラウンド用導電パッド２７に受け止められる。その一方で、絶縁テープ２２は下側のシールドテープ３１および信号用導電パッド２３の間に挟み込まれる。絶縁テープ２２の働きでシールドテープ３１と信号用導電パッド２３との間は絶縁される。

以上のようなプリント基板ユニット１１では同軸ケーブル１３、１３に基づきスーパーコンピュータおよび外部記憶ユニットの間で信号が伝送される。信号は中心導体１４、１４…に基づき伝送される。同軸ケーブル１３の先端では誘電体３５はシールドテープ２８、３１で覆われる。シールドテープ２８、３１は円筒導体１５と同じ機能を果たす。その結果、同軸ケーブル１３では特性インピーダンスの不整合は改善されることができる。伝送信号の出力波形ではオーバーシュートやアンダーシュートの発生は抑制される。

しかも、絶縁テープ２２は開口２４で信号用導電パッド２３を露出させる。絶縁テープ２２は信号用導電パッド２３を部分的に覆う。こうした絶縁テープ２２は信号用導電パッド２３およびシールドテープ３１の間に配置される。絶縁テープ２２の働きで信号用導電パッド２３およびシールドテープ３１の間で短絡の発生は確実に回避される。その結果、誘電体３５、３５がシールドテープ２８、３１で覆われても、誘電体３５、３５の先端はこれまで通りに信号用導電パッド２３に近づくことができる。

次に、以上のようなプリント基板ユニット１１の製造方法を簡単に説明する。まず、プリント基板１２が用意される。図５に示されるように、プリント基板１２には信号用配線パターン２１や信号用導電パッド２３、グラウンド用配線パターン２６、グラウンド用導電パッド２７、スルーホールパッド３６、スルーホール３７が予め形成される。

図６に示されるように、プリント基板１２の表面には絶縁シート２２が貼り付けられる。絶縁シート２２の開口２４には信号用導電パッド２３の一部が露出する。続いて、図７に示されるように、プリント基板１２の表面にはシールドテープ３１が貼り付けられる。こうしてシールドテープ３１の開口３２にはグラウンド用導電パッド２７の一部が露出する。絶縁テープ２２は表面でシールドテープ３１を部分的に受け止める。シールドテープ３１の両端はスルーホールパッド３６、３６にはんだ付けされる。こうしてシールドテープ３１は確実にグラウンド用導電パッド２７に接続される。

続いて、プリント基板１２の表面には２本の同軸ケーブル１３、１３が配置される。同軸ケーブル１３、１３には予め前処理が施される。前処理の実施にあたって、同軸ケーブル１３の先端には中心導体１４、１４が引き出される。中心導体１４、１４回りで誘電体３５が露出する。同様に、誘電体３５回りで円筒導体１５が露出する。配置にあたって中心導体１４は信号用導電パッド２３上に位置決めされる。円筒導体１５はグラウンド用導電パッド２７上に位置決めされる。誘電体３５、３５の先端はシールドテープ３１の縁に位置合わせされる。

図８に示されるように、同軸ケーブル１３、１３にはシールドテープ２８が貼り付けられる。シールドテープ２８は同軸ケーブル１３、１３の周囲でシールドテープ３１に貼り付けられる。こうして誘電体３５、３５はシールドテープ２８、３１で覆われる。このとき、各中心導体１４は信号用導電パッド２３にはんだ付けされる。こうして中心導体１４は信号用導電パッド２３に接続される。

その一方で、円筒導体１５はグラウンド用導電パッド２７にはんだ付けされる。こうして円筒導体１５はグラウンド用導電パッド２７に接続される。同時に、円筒導体１５はシールドテープ２８にはんだ付けされる。こうして円筒導体１５はシールドテープ２８に接続される。シールドテープ２８は両端でスルーホールパッド３６、３６にはんだ付けされればよい。こうしてプリント基板ユニット１１は製造される。

以上のようなプリント基板ユニット１１では、プリント基板１２上で信号用導電パッド２３、２３…同士の間隔が小さく規定される場合、絶縁テープ２２では開口２４、２４…の結合に基づき１つの開口が形成されてもよい。

その他、図９に示されるように、プリント基板ユニット１１ａでは前述のはんだ材料３３、３４の形成は省略されてもよい。このとき、シールドテープ２８では前述の開口２９の形成は省略されてもよい。シールドテープ２８、３１では接着層には導電性の金属粒子が含まれればよい。こうして接着層には導電性が付与されればよい。その他、前述と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。

このプリント基板ユニット１１ａでは、シールドテープ３１は前述と同様にプリント基板１２の表面に貼り付けられる。接着層には導電性が付与されることから、シールドテープ３１は直接にグラウンド用導電パッド２７に接続される。同様に、シールドテープ２８は円筒導体１５やシールドテープ３１、グラウンド用導電パッド２７に直接に接続されることができる。

こういったプリント基板ユニット１１ａによれば、前述と同様の作用効果を実現することができる。しかも、はんだ材料３３、３４の形成は省略されることから、プリント基板ユニット１１ａの製造にあたって中心導体１４のみがはんだ付けされればよい。はんだ付けの作業は著しく短縮されることができる。プリント基板ユニット１１ａの製造コストは抑制されることができる。

本発明の一実施形態に係るプリント基板ユニットの構造を概略的に示す平面図である。同軸ケーブルを覆うシールドテープを取り外した様子を概略的に示す平面図である。シールドテープおよび絶縁テープを取り外した様子を概略的に示す平面図である。図１の４−４線に沿った断面図である。プリント基板ユニットの製造にあたってプリント基板を用意する工程を示す平面図である。プリント基板の表面に絶縁テープが貼り付けられる工程を示す平面図である。プリント基板の表面にシールドテープが貼り付けられる工程を示す平面図である。同軸ケーブルにシールドテープが覆い被さる工程を示す平面図である。本発明の他の具体例に係るプリント基板ユニットの構造を概略的に示す平面図である。

符号の説明

１１、１１ａプリント基板ユニット、１２プリント基板、１４中心導体、１５円筒導体、２２絶縁テープ、２３導電パッド（信号用導電パッド）、２４開口、２７グラウンド用導電パッド、２８導電部材（シールドテープ）、３１シールドテープ、３２開口、３５絶縁層（誘電体）。

Claims

プリント基板と、プリント基板の表面に形成される導電パッドと、中心導体および中心導体を囲む円筒導体を絶縁層で隔て、中心導体で導電パッドに接続されると同時に少なくとも部分的に中心導体回りで絶縁層を露出させる同軸ケーブルと、絶縁層に覆い被さり、円筒導体に接続される導電部材とを備えることを特徴とするプリント基板ユニット。
請求項１に記載のプリント基板ユニットにおいて、前記プリント基板の表面で前記導電パッドから離れた位置に形成されて、前記円筒導体を受け止めるグラウンド用導電パッドをさらに備えることを特徴とするプリント基板ユニット。
請求項１に記載のプリント基板ユニットにおいて、前記プリント基板に覆い被さり、開口で前記導電パッドを露出させる絶縁テープをさらに備えることを特徴とするプリント基板ユニット。
請求項２に記載のプリント基板ユニットにおいて、前記プリント基板に覆い被さり、開口で前記グラウンド用導電パッドを露出させるシールドテープをさらに備えることを特徴とするプリント基板ユニット。