JP2009129649A - Connector mounting portion structure on board - Google Patents

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Takashi Ichimura
崇 市村
Kanji Tanaka
寛司 田中
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a connector mounting portion structure on a board which enables adjustment of the characteristic impedance of a connector mounting portion. <P>SOLUTION: A plurality of sets of lands 11, 12, and 13 are disposed on the front surface 1a of the board 1, while a ground layer 2 is disposed on the back surface 1b of the board 1. The lands 11 and 13 serve as signal lands, and are connected to signal wiring patterns 1D+ and 1D-. The land 12 between the lands 11 and 13 serves as a ground land. The lands 11 and 13 are provided with open stubs 21 and 23. The open stub 21 (23) is composed of a via-hole 21a (23a) and an electrode 21b (23b). As a result, a capacitance is formed between the electrode 21b (23b) and the ground layer 2. By changing the length or width of the electrode 21b (23b), therefore, the characteristic impedance of the connector mounting portion is adjusted. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、HDMI(High-Definition Multimedia Interface)等の高速差動信号伝送用のコネクタを接続するための基板のコネクタ実装部構造に関するものである。   The present invention relates to a connector mounting structure of a board for connecting a connector for high-speed differential signal transmission such as HDMI (High-Definition Multimedia Interface).

図18は、グランド層を透過して、従来例に係る基板のコネクタ実装部構造を示す概略斜視図である。
図18に示すように、HDMI等の高速差動信号伝送用のコネクタ100は、差動信号D+用,グランドG用及び差動信号D−用の3本のコンタクト101,102,103を1組とし、これらコンタクト101,102,103を筐体110内に複数組組み込んだ構成になっている(例えば、特許文献1参照)。そして、端子101′,102′,103′が、各組のコンタクト101,102,103からコンタクト外部に一列に引き出されている。一方、基板1のコネクタ実装部には、端子101′,102′,103′を当接可能なランド11,12,13が設けられており、端子101′,102′,103′を、これらのランド11,12,13に当接して半田付けすることができるようになっている。
FIG. 18 is a schematic perspective view illustrating a connector mounting portion structure of a board according to a conventional example, which is transmitted through a ground layer.
As shown in FIG. 18, a connector 100 for high-speed differential signal transmission such as HDMI has a set of three contacts 101, 102, 103 for differential signal D +, ground G, and differential signal D-. And a plurality of sets of these contacts 101, 102, 103 are incorporated in the housing 110 (see, for example, Patent Document 1). Terminals 101 ′, 102 ′, 103 ′ are drawn out in a row from the respective contacts 101, 102, 103 to the outside of the contacts. On the other hand, the connector mounting portion of the board 1 is provided with lands 11, 12, and 13 that can contact the terminals 101 ', 102', and 103 '. The terminals 101', 102 ', and 103' are connected to these lands. The lands 11, 12, and 13 can be abutted and soldered.

特開2002−334748号公報JP 2002-334748 A

しかし、上記した従来の基板のコネクタ実装部構造では、次のような問題がある。
一般に、コネクタ100の端子101′,102′,103′の端子幅や端子間隔は、規格で予め決められている。このため、端子101′,102′,103′を接続させるランド11,12,13のランド幅やランド間隔も一律に決定される。
このような基板1の裏面には、グランド層2が設けられ、ランド11(13)とこのグランド層2との距離によって、コネクタ実装部の特性インピーダンス(具体的には、ランド11,12,13とグランド層2とを含めた特性インピーダンス)が影響を受けることとなるが、この特性インピーダンスは、予め決められており、その許容範囲から外れることは許されない。特に、HDMI規格では、基板1のコネクタ実装部の特性インピーダンスを、TDR(time domein reflectmetry)測定において、100±15Ω内に抑えなければならないとされている。
ところが、基板1の厚さは一意に決まらない。例えば、コストダウンの観点から、多層の基板を単層の基板に切り換えて用いる場合があり、このような場合には、強度の問題から、単層の基板を多層の基板よりも、信号層とグランド層との層間を厚くする必要がある。しかし、厚くすると、単層の基板のランド11(13)とグランド層2との間の容量が小さくなり、コネクタ実装部の特性インピーダンスが大きくなってしまうおそれがある。
このような場合には、ランド11,12,13のランド幅等を大きくして、ランド11(13)とグランド層2との間の容量が大きくなるように調整する必要がある。しかしながら、上記したように、ランド11,12,13のランド幅やランド間隔は、一律に決定されており、しかも狭い。このため、ランド11(13)のランド幅等を大きくすることができない。
このように、従来の基板のコネクタ実装部構造では、規格からずれた特性インピーダンスを調整する術がなく、不良品の基板が多量に発生するおそれがあった。
However, the above-described conventional board connector mounting portion structure has the following problems.
In general, the terminal widths and terminal intervals of the terminals 101 ′, 102 ′, 103 ′ of the connector 100 are determined in advance by standards. For this reason, land widths and land intervals of the lands 11, 12, and 13 to which the terminals 101 ', 102', and 103 'are connected are also uniformly determined.
A ground layer 2 is provided on the back surface of the substrate 1, and the characteristic impedance (specifically, the lands 11, 12, 13) of the connector mounting portion depends on the distance between the land 11 (13) and the ground layer 2. And the characteristic impedance including the ground layer 2 are affected, but this characteristic impedance is determined in advance and is not allowed to deviate from the allowable range. In particular, according to the HDMI standard, the characteristic impedance of the connector mounting portion of the board 1 must be suppressed within 100 ± 15Ω in TDR (time domein reflectmetry) measurement.
However, the thickness of the substrate 1 is not uniquely determined. For example, from the viewpoint of cost reduction, a multilayer substrate may be used by switching to a single layer substrate. In such a case, the single layer substrate is used as a signal layer rather than a multilayer substrate due to strength problems. It is necessary to increase the thickness between the ground layer. However, if the thickness is increased, the capacitance between the land 11 (13) of the single-layer substrate and the ground layer 2 is decreased, and the characteristic impedance of the connector mounting portion may be increased.
In such a case, it is necessary to increase the land width of the lands 11, 12, 13 and adjust the capacitance between the land 11 (13) and the ground layer 2. However, as described above, the land widths and the land intervals of the lands 11, 12, and 13 are uniformly determined and are narrow. For this reason, the land width of the land 11 (13) cannot be increased.
Thus, in the conventional board connector mounting portion structure, there is no way to adjust the characteristic impedance deviating from the standard, and there is a possibility that a large number of defective boards may be generated.

この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、コネクタ実装部の特性インピーダンスを調整可能な基板のコネクタ実装部構造を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a board connector mounting portion structure capable of adjusting the characteristic impedance of the connector mounting portion.

上記課題を解決するために、請求項1の発明は、1対の信号用配線パターンの端部にそれぞれ連結されて隣接する1対の信号用ランドとこれら1対の信号用ランドの間に配されたグランド用ランドとの組が、基板の表面に複数組並べられると共に、グランド層が基板の裏面又は中間層に設けられた基板のコネクタ実装部構造であって、各信号用ランドから延出するビアホールとこのビアホールの端に連結された所定形状の電極とで構成されるオープンスタブを設け、オープンスタブの電極とグランド層とによって容量を形成した構成とする。
かかる構成により、例えば、HDMI規格のコネクタの差動信号D+用,差動信号D−用及びグランドG用のコンタクトからそれぞれ引き出された端子を、1対の信号用ランド,グランド用ランドにそれぞれ接触させた状態で半田付けすることにより、コネクタを基板に実装することができる。これにより、当該コネクタと1対の信号用ランド及び1対の信号用配線パターンを通じて、差動信号の高速伝送が可能となる。
ところで、コネクタ実装部の特性インピーダンス、即ち1対の信号用ランドとグランド用ランドとグランド層とで形成される特性インピーダンスが所望値でない場合には、この部分で信号のリターンロスが大きくなってしまう。したがって、多層の基板よりも板厚が大きな単層の基板を使用する場合には、1対の信号用ランドとグランド層との間の距離が大きくなり、この間の容量が小さくなって、コネクタ実装部の特性インピーダンスが所望値よりも大きくなり、リターンロスが大きくなるおそれがある。
しかし、この発明では、各信号用ランドから延出するビアホールと電極とで構成されるオープンスタブを設け、電極とグランド層とによって容量を形成するので、この容量分だけ、1対の信号用ランドとグランド層との間の容量が増加する。そして、この電極の幅や長さを調整することで、当該容量の大きさを調整することができる。したがって、板厚が大きな単層の基板を使用するような場合には、電極とグランド層との間の容量を含めた1対の信号用ランド−グランド層間の容量値が所望値になるように、電極の幅や長さを予め設定しておくことで、コネクタ実装部の特性インピーダンスを所望値にすることができる。
In order to solve the above problems, the invention of claim 1 is arranged between a pair of adjacent signal lands connected to the ends of a pair of signal wiring patterns and the pair of signal lands. A plurality of sets of ground lands are arranged on the front surface of the board, and the ground layer is a board connector mounting portion structure provided on the back surface or intermediate layer of the board, extending from each signal land. An open stub composed of a via hole to be formed and an electrode having a predetermined shape connected to the end of the via hole is provided, and a capacitor is formed by the open stub electrode and the ground layer.
With this configuration, for example, the terminals drawn out from the contacts for the differential signal D +, the differential signal D−, and the ground G of the HDMI standard connector are brought into contact with the pair of signal lands and the ground lands, respectively. By soldering in such a state, the connector can be mounted on the substrate. This enables high-speed transmission of differential signals through the connector, a pair of signal lands, and a pair of signal wiring patterns.
By the way, when the characteristic impedance of the connector mounting portion, that is, the characteristic impedance formed by the pair of signal lands, the ground lands, and the ground layer is not a desired value, the signal return loss increases at this portion. . Therefore, when a single-layer board having a thickness larger than that of the multilayer board is used, the distance between the pair of signal lands and the ground layer is increased, and the capacitance between them is reduced, so that the connector is mounted. There is a possibility that the characteristic impedance of the portion becomes larger than a desired value and the return loss becomes large.
However, in the present invention, an open stub composed of a via hole and an electrode extending from each signal land is provided, and a capacitor is formed by the electrode and the ground layer. And the capacitance between the ground layer increases. And the magnitude | size of the said capacity | capacitance can be adjusted by adjusting the width | variety and length of this electrode. Therefore, when a single-layer substrate having a large plate thickness is used, the capacitance value between the pair of signal land and ground layers including the capacitance between the electrode and the ground layer becomes a desired value. By setting the width and length of the electrodes in advance, the characteristic impedance of the connector mounting portion can be set to a desired value.

請求項2の発明は、請求項1に記載の基板のコネクタ実装部構造において、非グランド領域をグランド層内に形成し、オープンスタブの電極を、非グランド領域内に配した構成とする。
かかる構成により、電極の外周縁と非グランド領域を画成するグランド層の内周縁との間に容量が形成される。
According to a second aspect of the present invention, in the board connector mounting portion structure according to the first aspect, the non-ground region is formed in the ground layer, and the open stub electrode is arranged in the non-ground region.
With this configuration, a capacitance is formed between the outer peripheral edge of the electrode and the inner peripheral edge of the ground layer that defines the non-ground region.

請求項3の発明は、請求項2に記載の基板のコネクタ実装部構造において、基板は、グランド層が裏面に設けられた単層の基板である構成とした。
かかる構成により、多層の基板に比べて、基板の製造工程数を減少させることができ、その分製造コストの低減化を図ることができる。
According to a third aspect of the present invention, in the connector mounting portion structure for a substrate according to the second aspect, the substrate is a single-layer substrate having a ground layer provided on the back surface.
With this configuration, the number of manufacturing steps of the substrate can be reduced as compared with the multilayer substrate, and the manufacturing cost can be reduced correspondingly.

請求項4の発明は、請求項2又は請求項3に記載の基板のコネクタ実装部構造において、グランド用ランドとグランド層とを接続する1本以上のビアホールを設けると共に、ビアホールと同数のビアホールを各信号用ランドと電極との間に設けた構成とする。
かかる構成により、グランド用ランドとグランド層とを接続するビアホールと各信号用ランドと電極とを接続するビアホールとの間に、容量を形成することができる。この結果、1対の信号用ランドとグランド層との間の容量値をさらに増大させることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the connector mounting portion structure of the substrate according to the second or third aspect, the one or more via holes for connecting the ground land and the ground layer are provided, and the same number of via holes as the via holes are provided. A configuration is provided between each signal land and the electrode.
With this configuration, a capacitance can be formed between the via hole that connects the ground land and the ground layer and the via hole that connects each signal land and the electrode. As a result, the capacitance value between the pair of signal lands and the ground layer can be further increased.

請求項5の発明は、請求項1に記載の基板のコネクタ実装部構造において、オープンスタブの電極を、グランド層の上層又は下層に対向するように配した構成とする。
かかる構成により、電極の面とグランド層の面との間で、容量が形成される。すなわち、面同士を対向させて容量を形成するので、より大きな容量値を得ることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the connector mounting portion structure of the substrate according to the first aspect, the open stub electrode is arranged so as to face the upper layer or the lower layer of the ground layer.
With this configuration, a capacitance is formed between the electrode surface and the ground layer surface. That is, since the capacitance is formed with the surfaces facing each other, a larger capacitance value can be obtained.

以上詳しく説明したように、この発明の基板のコネクタ実装部構造によれば、コネクタを実装する信号用ランドに手を加えることなく、コネクタ実装部の特性インピーダンスを調整することができるという優れた効果がある。   As described above in detail, according to the connector mounting portion structure of the board of the present invention, it is possible to adjust the characteristic impedance of the connector mounting portion without modifying the signal land for mounting the connector. There is.

また、請求項3の発明によれば、基板製造のコストダウンを図ることができるという効果がある。
また、請求項4や請求項5の発明によれば、容量値のさらなる増加を図ることができ、この結果、特性インピーダンスをより大きく変えることができる。
Further, according to the invention of claim 3, there is an effect that the cost for manufacturing the substrate can be reduced.
Further, according to the inventions of claims 4 and 5, the capacitance value can be further increased, and as a result, the characteristic impedance can be changed more greatly.

以下、この発明の最良の形態について図面を参照して説明する。   The best mode of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、この発明の第1実施例に係る基板のコネクタ実装部構造を示す分解斜視図であり、図2は、基板裏面のグランド層を透過して、基板のコネクタ実装部構造を示す斜視図であり、図3は、図2の基板の表面図であり、図4は、図2の基板の裏面図である。なお、図18に示した部材と同一の部材については、同一の符号を付して説明する。   FIG. 1 is an exploded perspective view showing a connector mounting portion structure of a board according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing the connector mounting portion structure of the board through a ground layer on the back surface of the board. 3 is a front view of the substrate of FIG. 2, and FIG. 4 is a rear view of the substrate of FIG. The same members as those shown in FIG. 18 will be described with the same reference numerals.

図1に示すように、この実施例の基板のコネクタ実装部構造は、HDMI規格のコネクタ100を基板1に実装するための構造である。
基板1は、グランド層2が裏面1bに設けられた単層の誘電体基板であり、その表面1aに、ランド11,12,13を複数組有する。
As shown in FIG. 1, the connector mounting portion structure of the board of this embodiment is a structure for mounting the HDMI standard connector 100 on the board 1.
The substrate 1 is a single-layer dielectric substrate in which the ground layer 2 is provided on the back surface 1b, and has a plurality of lands 11, 12, and 13 on the front surface 1a.

各組において隣接する1対のランド11,13は、信号用ランドであり、コネクタ100の端子101′,103′を接続することができる。また、ランド11,13は、基板1の表面1aに形成された1対の信号用配線パターン1D+,1D−の端部にそれぞれ連結されており、これにより、差動信号D+が信号用配線パターン1D+を通じてランド11に送られ、差動信号D−が信号用配線パターン1D−を通じてランド13に送られるようになっている。
これら1対のランド11,13の間に並ぶように配されたランド12は、グランド用ランドであり、コネクタ100の端子102′を接続することができる。
A pair of adjacent lands 11 and 13 in each set are signal lands and can connect the terminals 101 ′ and 103 ′ of the connector 100. The lands 11 and 13 are connected to the ends of a pair of signal wiring patterns 1D + and 1D- formed on the surface 1a of the substrate 1, respectively, so that the differential signal D + is transmitted to the signal wiring pattern. 1D + is sent to the land 11 and the differential signal D− is sent to the land 13 through the signal wiring pattern 1D−.
The lands 12 arranged so as to be arranged between the pair of lands 11 and 13 are ground lands, and can connect the terminals 102 ′ of the connector 100.

このようなランド11,13には、図1〜図3に示すように、それぞれオープンスタブ21,23が設けられている。
オープンスタブ21(23)は、ビアホール21a(23a)と電極21b(23b)とで構成されている。具体的には、ビアホール21a(23a)が、ランド11(13)の先端下側から基板1の裏面1b側に延出して電極21b(23b)に連結している。電極21b(23b)は、図4に示すように、グランド層2内に形成した非グランド領域24(25)内に島状に配されている。
図5は、オープンスタブ21(23)を示す部分拡大平面図である。
つまり、図5に示すように、グランド層2を一部くり抜いて、長方形状の非グランド領域24(25)をグランド層2内であって且つランド11(13)の真裏の位置に形成した。そして、非グランド領域24(25)よりも小さめに設定された長方形状の電極21b(23b)を非グランド領域24(25)内に形成した。これにより、容量C1が、電極21b(23b)の外周縁21b′(23b′)と非グランド領域24(25)を画成するグランド層2の内周縁24′(25′)との間に形成される。したがって、電極21b(23b)の長さや幅を変えることで、容量C1の大きさを変更することができる。
Such lands 11 and 13 are provided with open stubs 21 and 23, respectively, as shown in FIGS.
The open stub 21 (23) includes a via hole 21a (23a) and an electrode 21b (23b). Specifically, the via hole 21a (23a) extends from the lower end of the land 11 (13) toward the back surface 1b of the substrate 1 and is connected to the electrode 21b (23b). As shown in FIG. 4, the electrode 21 b (23 b) is arranged in an island shape in a non-ground region 24 (25) formed in the ground layer 2.
FIG. 5 is a partially enlarged plan view showing the open stub 21 (23).
That is, as shown in FIG. 5, the ground layer 2 was partially cut out to form a rectangular non-ground region 24 (25) in the ground layer 2 and at a position directly behind the land 11 (13). Then, a rectangular electrode 21b (23b) set smaller than the non-ground region 24 (25) was formed in the non-ground region 24 (25). Thus, the capacitor C1 is formed between the outer peripheral edge 21b '(23b') of the electrode 21b (23b) and the inner peripheral edge 24 '(25') of the ground layer 2 that defines the non-ground region 24 (25). Is done. Therefore, the size of the capacitor C1 can be changed by changing the length or width of the electrode 21b (23b).

次に、この実施例の基板のコネクタ実装部構造が示す作用及び効果について説明する。
図6は、コネクタ100の基板1への実装状態を示す平面図であり、図7は、コネクタ100の基板1への実装状態を示す概略断面図であり、図8は、伝送ケーブルのプラグをコネクタ100に差し込んだ状態を示す概略断面図である。
図6及び図7に示すように、コネクタ100を基板1の表面1a側に配し、コネクタ100の端子101′,102′,103′をランド11,12,13にそれぞれ当接して半田付けすることができる。すると、信号用配線パターン1D+,1D−が、ランド11,13と端子101′,103′とを通じて、コネクタ100のコンタクト101,103に電気的に接続され、ランド12が、端子102′を通じて、コネクタ100のコンタクト102に電気的に接続される。これにより、コネクタ100が、複数組のランド11,12,13で構成されるコネクタ実装部に実装された状態になる。
かかる状態で、図8に示すように、伝送ケーブル200のプラグ210をコネクタ100に差し込むと、基板1の信号用配線パターン1D+,1D−に接続された図示しないテレビジョンと伝送ケーブル200側に接続された図示しないDVDプレーヤとが、ランド11,12,13とコネクタ100とを通じて電気的に繋がった状態になる。これにより、映像信号等を差動信号D+,D−に載せてDVDプレーヤからテレビジョンに伝送することができる。
Next, the operation and effect of the connector mounting portion structure of the substrate of this embodiment will be described.
6 is a plan view showing a state in which the connector 100 is mounted on the board 1, FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the connector 100 is mounted on the board 1, and FIG. 8 shows a plug of the transmission cable. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a state where the connector 100 is inserted.
As shown in FIGS. 6 and 7, the connector 100 is arranged on the surface 1a side of the substrate 1, and the terminals 101 ', 102', 103 'of the connector 100 are brought into contact with the lands 11, 12, 13 and soldered. be able to. Then, the signal wiring patterns 1D + and 1D− are electrically connected to the contacts 101 and 103 of the connector 100 through the lands 11 and 13 and the terminals 101 ′ and 103 ′, and the land 12 is connected to the connector through the terminals 102 ′. Electrically connected to 100 contacts 102. As a result, the connector 100 is mounted on the connector mounting portion formed of a plurality of sets of lands 11, 12, and 13.
In this state, as shown in FIG. 8, when the plug 210 of the transmission cable 200 is inserted into the connector 100, it is connected to the television (not shown) connected to the signal wiring patterns 1D + and 1D− of the substrate 1 and the transmission cable 200 side. The DVD player (not shown) is electrically connected through the lands 11, 12, 13 and the connector 100. As a result, video signals and the like can be transmitted on the differential signals D + and D− from the DVD player to the television.

ところで、コネクタ実装部であるランド11,12,13とグランド層2との部分の特性インピーダンスは、TDR測定で100±15Ω内でなければならず、この範囲を超えると、ランド11,12,13とコネクタ100の端子101′,102′,103′との接触部分で、大きなリターンロスが発生する。したがって、この実施例の基板1のように、板厚が大きな単層の基板を使用する場合には、ランド11(13)とグランド層2との間の容量C0が小さくなって、コネクタ実装部の特性インピーダンスが100+15Ωを越えるおそれがある。   By the way, the characteristic impedance of the land 11, 12, 13 that is the connector mounting portion and the ground layer 2 must be within 100 ± 15 Ω in TDR measurement, and if this range is exceeded, the land 11, 12, 13 And a large return loss occurs at the contact portion between the terminals 101 ′, 102 ′, and 103 ′ of the connector 100. Therefore, when a single-layer board having a large plate thickness is used as in the board 1 of this embodiment, the capacitance C0 between the land 11 (13) and the ground layer 2 is reduced, and the connector mounting portion May have a characteristic impedance exceeding 100 + 15Ω.

しかしながら、この実施例では、図4及び図5に示したように、ビアホール21a(23a)と電極21b(23b)とで構成されるオープンスタブ21(23)を、ランド11(13)の下側に設けて、電極21b(23b)とグランド層2との間の容量C1を形成したので、この容量分だけ、上記特性インピーダンスが低下しており、100±15Ω内に納めることができる。しかも、この電極21b(23b)の長さや幅を変える等して、容量C1を調整して、特性インピーダンスを予め最適な値に設定しておくことができるので、コネクタ実装部の特性インピーダンスが100±15Ω外になるおそれはない。   However, in this embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, the open stub 21 (23) composed of the via hole 21 a (23 a) and the electrode 21 b (23 b) is connected to the lower side of the land 11 (13). Since the capacitance C1 between the electrode 21b (23b) and the ground layer 2 is formed, the characteristic impedance is reduced by this capacitance, and can be kept within 100 ± 15Ω. In addition, the characteristic impedance can be set to an optimal value in advance by adjusting the capacitance C1 by changing the length and width of the electrode 21b (23b). There is no risk of going outside of ± 15Ω.

発明者等は、かかる効果を確認すべく、次のようなTDR測定を行った。
図9は、オープンスタブ21(23)を有しない従来型の基板の測定結果を示す線図であり、図10は、オープンスタブ21(23)を有するこの実施例の基板の測定結果を示す線図である。
まず、図18に示した基板、即ち、オープンスタブ21(23)を有せず、裏面にはグランド層2のみが設けられている基板を用い、基板の厚みを1.6mm、誘電率を4.4に設定した。そして、TMDS (Transition Minimized Differential Signaling)データ0+とTMDS データ0−とを信号用配線パターン1D+,1D−を通じて図の右側のランド11,13に入力し、TMDS データ1+とTMDS データ1−とを図の中央のランド11,13に入力し、TMDS データ2+とTMDS データ2−とを図の左側のランド11,13に入力した。すると、図9に示すように、TMDS データ0+とTMDS データ0−が入力された部分のランド11,12,13及びグランド層2による特性インピーダンス曲線D0、TMDS データ1+とTMDS データ1−が入力された部分のランド11,12,13及びグランド層2による特性インピーダンス曲線D1、TMDS データ2+とTMDS データ2−が入力された部分のランド11,12,13及びグランド層2による特性インピーダンス曲線D2は、100±15Ω内にそれぞれ納まっているものの、理想値100Ωから大きく触れ、上限値115Ωと下限値85Ωに近い値をとっている。
Inventors etc. performed the following TDR measurement in order to confirm this effect.
FIG. 9 is a diagram showing measurement results of a conventional substrate having no open stub 21 (23), and FIG. 10 is a line showing measurement results of a substrate of this embodiment having an open stub 21 (23). FIG.
First, the substrate shown in FIG. 18, that is, the substrate having no open stub 21 (23) and having only the ground layer 2 provided on the back surface, the substrate thickness is 1.6 mm, and the dielectric constant is 4 .4. Then, TMDS (Transition Minimized Differential Signaling) data 0+ and TMDS data 0- are input to the lands 11 and 13 on the right side of the figure through signal wiring patterns 1D + and 1D-, and TMDS data 1+ and TMDS data 1- are shown. , And TMDS data 2+ and TMDS data 2- were input to the lands 11 and 13 on the left side of the figure. Then, as shown in FIG. 9, the characteristic impedance curve D0, TMDS data 1+ and TMDS data 1− by the lands 11, 12, 13 and the ground layer 2 in the part where TMDS data 0+ and TMDS data 0− are input are input. The characteristic impedance curve D1 due to the land 11, 12, 13 and the ground layer 2 of the part, the characteristic impedance curve D2 due to the land 11, 12, 13 and the ground layer 2 of the part where the TMDS data 2+ and the TMDS data 2- are input, Although each value is within 100 ± 15Ω, it touches greatly from the ideal value of 100Ω and takes values close to the upper limit value of 115Ω and the lower limit value of 85Ω.

次に、オープンスタブ21(23)を有したこの実施例の基板1を用いて測定を行った。 すなわち、基板の厚み、誘電率を上記基板と同様に設定し、オープンスタブ21(23)の電極21b(23b)の長さ及び幅を2mm及び0.3mm、電極21b(23b)の外周縁21b′(23b′)とグランド層2の内周縁24′(25′)との距離を0.2mmに設定した。
そして、上記基板の場合と同様に、TMDS データ0+とTMDS データ0−とを図1の右側のランド11,13に、TMDS データ1+とTMDS データ1−とを図1の中央のランド11,13に、TMDS データ2+とTMDS データ2−とを図1の左側のランド11,13にそれぞれ入力した。すると、図10に示すように、TMDS データ0+とTMDS データ0−が入力された部分のランド11,12,13とオープンスタブ21,23とグランド層2とによる特性インピーダンス曲線D0、TMDS データ1+とTMDS データ1−が入力された部分のランド11,12,13とオープンスタブ21,23とグランド層2による特性インピーダンス曲線D1、TMDS データ2+とTMDS データ2−が入力された部分のランド11,12,13とオープンスタブ21,23とグランド層2とによる特性インピーダンス曲線D2は、100±15Ω内に全て納まるだけでなく、理想値100Ωに近い範囲内の納まっている。これにより、オープンスタブ21,23を設けることにより、特性インピーダンスを所望値まで低下させることができることを確認した。
Next, measurement was performed using the substrate 1 of this example having the open stub 21 (23). That is, the thickness and dielectric constant of the substrate are set in the same manner as the above substrate, the length and width of the electrode 21b (23b) of the open stub 21 (23) are 2 mm and 0.3 mm, and the outer peripheral edge 21b of the electrode 21b (23b). '(23b') and the inner peripheral edge 24 '(25') of the ground layer 2 were set to 0.2 mm.
As in the case of the substrate, TMDS data 0+ and TMDS data 0- are placed on the lands 11 and 13 on the right side of FIG. 1, and TMDS data 1+ and TMDS data 1- are placed on the lands 11 and 13 on the center of FIG. In addition, TMDS data 2+ and TMDS data 2- were input to the lands 11 and 13 on the left side of FIG. Then, as shown in FIG. 10, the characteristic impedance curve D0, TMDS data 1+ by the lands 11, 12, 13 and the open stubs 21, 23 and the ground layer 2 of the part to which TMDS data 0+ and TMDS data 0- are input, Lands 11, 12, 13 of the part where TMDS data 1-is input, characteristic impedance curves D 1 due to the open stubs 21, 23 and ground layer 2, land 11, 12 of the part where TMDS data 2+ and TMDS data 2-are input , 13, the open stubs 21, 23, and the ground layer 2 not only fall within 100 ± 15Ω, but also within a range close to the ideal value 100Ω. Thus, it was confirmed that the characteristic impedance can be reduced to a desired value by providing the open stubs 21 and 23.

上記したように、この実施例の基板のコネクタ実装部構造によれば、コネクタ100を実装するランド11,12,13に手を加えることなく、コネクタ実装部の特性インピーダンスを調整することができる。
そして、単層の基板1を用いたので、基板製造の工程数を減少させることができ、その分製造コストの低減化を図ることができる。
As described above, according to the connector mounting portion structure of the board of this embodiment, the characteristic impedance of the connector mounting portion can be adjusted without changing the lands 11, 12, and 13 on which the connector 100 is mounted.
And since the single layer board | substrate 1 was used, the number of processes of board | substrate manufacture can be reduced and the reduction of manufacturing cost can be aimed at by that much.

次に、この発明の第2実施例について説明する。
図11は、この発明の第2実施例に係る基板のコネクタ実装部構造を示す概略断面図であり、図12は、基板の表面図であり、図13は、基板の裏面図であり、図14は、第2実施例の要部を示す部分拡大平面図である。
この実施例は、コネクタ実装部の容量を大きく増加させることができる点で、上記第1実施例と異なる。
すなわち、図11に示すように、ランド11(13)と電極21b(23b)との間に、ビアホール21a(23a)と複数のビアホール21c(23c)とを接続すると共に、図12及び図13に示すように、ランド12とグランド層2との間に、ビアホール21a(23a),21c(23c)と同数のビアホール22cを接続した。
具体的には、図12に示すように、ビアホール21a,23aと複数のビアホール21c,23cとを、ランド11,13の下側に等間隔で配設し、図13に示すように、それらの下端を、電極21b,23bに接続した。
これにより、図14に示すように、電極21b(23b)のビアホール21a(23a),21c(23c)とランド12のビアホール22cとの間に容量C2が形成され、その分だけ、上記実施例の場合よりも容量値を増加させることができる。この結果、コネクタ実装部の特性インピーダンスをより大きく変えることができる。
その他の構成、作用及び効果は、上記第1実施例と同様であるので、その記載は省略する。
Next explained is the second embodiment of the invention.
11 is a schematic cross-sectional view showing a connector mounting portion structure of a board according to a second embodiment of the present invention, FIG. 12 is a front view of the board, and FIG. 13 is a rear view of the board. 14 is a partially enlarged plan view showing the main part of the second embodiment.
This embodiment differs from the first embodiment in that the capacity of the connector mounting portion can be greatly increased.
That is, as shown in FIG. 11, via holes 21 a (23 a) and a plurality of via holes 21 c (23 c) are connected between the lands 11 (13) and the electrodes 21 b (23 b). As shown, via holes 22c of the same number as the via holes 21a (23a) and 21c (23c) were connected between the land 12 and the ground layer 2.
Specifically, as shown in FIG. 12, via holes 21a and 23a and a plurality of via holes 21c and 23c are arranged at equal intervals under the lands 11 and 13, and as shown in FIG. The lower end was connected to the electrodes 21b and 23b.
As a result, as shown in FIG. 14, a capacitor C2 is formed between the via holes 21a (23a) and 21c (23c) of the electrode 21b (23b) and the via hole 22c of the land 12, and the corresponding amount of the above embodiment is obtained. The capacity value can be increased more than the case. As a result, the characteristic impedance of the connector mounting portion can be greatly changed.
Since other configurations, operations, and effects are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

次に、この発明の第3実施例について説明する。
図15は、この発明の第3実施例に係る基板のコネクタ実装部構造を示す概略断面図である。
この実施例は、オープンスタブ21(23)の電極21b(23b)を、基板1の内部に設けた点が、上記第1及び第2実施例と異なる。
具体的には、図15に示すように、非グランド領域24(25)を有さないベタのグランド層2を基板1の裏面1bに設けた。そして、オープンスタブ21(23)の電極21b(23b)を、このグランド層2の上層に対向するように配して、ランド11(13)と電極21b(23b)とをビアホール21a(23a)で接続した。
Next explained is the third embodiment of the invention.
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view showing the connector mounting portion structure of the board according to the third embodiment of the present invention.
This embodiment is different from the first and second embodiments in that the electrode 21b (23b) of the open stub 21 (23) is provided inside the substrate 1.
Specifically, as shown in FIG. 15, a solid ground layer 2 having no non-ground region 24 (25) is provided on the back surface 1 b of the substrate 1. Then, the electrode 21b (23b) of the open stub 21 (23) is arranged so as to face the upper layer of the ground layer 2, and the land 11 (13) and the electrode 21b (23b) are connected by the via hole 21a (23a). Connected.

かかる構成により、電極21b(23b)の面とグランド層2の面とが対向し、これらの面間で、容量が形成される。このように、この実施例では、電極21b(23b)とグランド層2との面同士を対向させて容量を形成するので、より大きな容量値を得ることができる。
その他の構成、作用及び効果は、上記第1及び第2実施例と同様であるので、その記載は省略する。
With this configuration, the surface of the electrode 21b (23b) and the surface of the ground layer 2 face each other, and a capacitance is formed between these surfaces. As described above, in this embodiment, since the capacitance is formed by making the surfaces of the electrode 21b (23b) and the ground layer 2 face each other, a larger capacitance value can be obtained.
Other configurations, operations, and effects are the same as those in the first and second embodiments, and thus description thereof is omitted.

なお、この発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
上記第1実施例では、基板1が単層のため、グランド層2を基板1の裏面1bに設けた基板のコネクタ実装部構造を例示したが、例えば、図16に示すように、基板1が多層基板の場合には、グランド層2を、裏面ではなく、中間層に設けて、オープンスタブ21,23の電極21b,23bを、このグランド層2の非グランド領域24,25内に配することもできる。
In addition, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary of invention.
In the first embodiment, since the substrate 1 is a single layer, the connector mounting portion structure of the substrate in which the ground layer 2 is provided on the back surface 1b of the substrate 1 is illustrated. For example, as illustrated in FIG. In the case of a multilayer substrate, the ground layer 2 is provided in the intermediate layer, not the back surface, and the electrodes 21b and 23b of the open stubs 21 and 23 are disposed in the non-ground regions 24 and 25 of the ground layer 2. You can also.

また、上記第3実施例では、オープンスタブ21(23)の電極21b(23b)を、非グランド領域24(25)を有しないグランド層2の上層に対向するように配した例を示したが、例えば、図17に示すように、グランド層2を基板1の中間層に配し、オープンスタブ21(23)の電極21b(23b)を基板1の裏面1bに設けることで、オープンスタブ21(23)を、グランド層2の下層に対向するように配することもできる。   In the third embodiment, the electrode 21b (23b) of the open stub 21 (23) is arranged so as to face the upper layer of the ground layer 2 that does not have the non-ground region 24 (25). For example, as shown in FIG. 17, the ground layer 2 is arranged on the intermediate layer of the substrate 1, and the electrode 21 b (23 b) of the open stub 21 (23) is provided on the back surface 1 b of the substrate 1. 23) can be arranged so as to face the lower layer of the ground layer 2.

この発明の第1実施例に係る基板のコネクタ実装部構造を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the connector mounting part structure of the board | substrate concerning 1st Example of this invention. 基板裏面のグランド層を透過して、基板のコネクタ実装部構造を示す斜視図である。It is a perspective view which permeate | transmits the ground layer of a board | substrate back surface, and shows the connector mounting part structure of a board | substrate. 図2の基板の表面図である。FIG. 3 is a surface view of the substrate of FIG. 2. 図2の基板の裏面図である。FIG. 3 is a rear view of the substrate of FIG. 2. オープンスタブを示す部分拡大平面図である。It is a partial enlarged plan view showing an open stub. コネクタの基板への実装状態を示す平面図である。It is a top view which shows the mounting state to the board | substrate of a connector. コネクタの基板への実装状態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the mounting state to the board | substrate of a connector. 伝送ケーブルのプラグをコネクタに差し込んだ状態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the state which inserted the plug of the transmission cable in the connector. オープンスタブを有しない従来型の基板の測定結果を示す線図である。It is a diagram which shows the measurement result of the conventional board | substrate which does not have an open stub. オープンスタブを有するこの実施例の基板の測定結果を示す線図である。It is a diagram which shows the measurement result of the board | substrate of this Example which has an open stub. この発明の第2実施例に係る基板のコネクタ実装部構造を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the connector mounting part structure of the board | substrate concerning 2nd Example of this invention. 基板の表面図である。It is a surface view of a substrate. 基板の裏面図である。It is a reverse view of a board | substrate. 第2実施例の要部を示す部分拡大平面図である。It is a partial enlarged plan view which shows the principal part of 2nd Example. この発明の第3実施例に係る基板のコネクタ実装部構造を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the connector mounting part structure of the board | substrate concerning 3rd Example of this invention. 第1変形例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows a 1st modification. 第2変形例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows a 2nd modification. グランド層を透過して、従来例に係る基板のコネクタ実装部構造を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which permeate | transmits a ground layer and shows the connector mounting part structure of the board | substrate concerning a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

1…基板、 1D+,1D−…信号用配線パターン、 1a…表面、 1b…裏面、 2…グランド層、 11〜13…ランド、 21,23…オープンスタブ、 21a,23a,21c,22c,23c…ビアホール、 21b,23b…電極、 21b′,23b′…外周縁、 24,25…非グランド領域、 24′,25′…内周縁、 100…コネクタ、 101,102,103…コンタクト、 101′,102′,103′…端子、 C0〜C2…容量。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Board | substrate, 1D +, 1D -... Signal wiring pattern, 1a ... Front surface, 1b ... Back surface, 2 ... Ground layer, 11-13 ... Land, 21, 23 ... Open stub, 21a, 23a, 21c, 22c, 23c ... Via hole, 21b, 23b ... electrode, 21b ', 23b' ... outer peripheral edge, 24, 25 ... non-ground region, 24 ', 25' ... inner peripheral edge, 100 ... connector, 101, 102, 103 ... contact, 101 ', 102 ', 103' ... terminal, C0-C2 ... capacitance.

Claims (5)

1対の信号用配線パターンの端部にそれぞれ連結されて隣接する1対の信号用ランドとこれら1対の信号用ランドの間に配されたグランド用ランドとの組が、基板の表面に複数組並べられると共に、グランド層が基板の裏面又は中間層に設けられた基板のコネクタ実装部構造であって、
上記各信号用ランドから延出するビアホールとこのビアホールの端に連結された所定形状の電極とで構成されるオープンスタブを設け、
上記オープンスタブの電極と上記グランド層とによって容量を形成した、
ことを特徴とする基板のコネクタ実装部構造。
A plurality of pairs of adjacent signal lands connected to the ends of the pair of signal wiring patterns and the ground lands disposed between the pair of signal lands are formed on the surface of the substrate. In the connector mounting structure of the board, the ground layer is provided on the back surface or the intermediate layer of the board,
Providing an open stub composed of a via hole extending from each of the signal lands and an electrode having a predetermined shape connected to an end of the via hole;
A capacitance is formed by the open stub electrode and the ground layer.
The connector mounting part structure of the board | substrate characterized by the above-mentioned.
請求項1に記載の基板のコネクタ実装部構造において、
非グランド領域を上記グランド層内に形成し、上記オープンスタブの電極を、当該非グランド領域内に配した、
ことを特徴とする基板のコネクタ実装部構造。
In the connector mounting part structure of the board according to claim 1,
A non-ground region is formed in the ground layer, and the open stub electrode is disposed in the non-ground region.
The connector mounting part structure of the board | substrate characterized by the above-mentioned.
請求項2に記載の基板のコネクタ実装部構造において、
上記基板は、上記グランド層が裏面に設けられた単層の基板である、
ことを特徴とする基板のコネクタ実装部構造。
In the connector mounting part structure of the board according to claim 2,
The substrate is a single-layer substrate in which the ground layer is provided on the back surface.
The connector mounting part structure of the board | substrate characterized by the above-mentioned.
請求項2又は請求項3に記載の基板のコネクタ実装部構造において、
上記グランド用ランドと上記グランド層とを接続する1本以上のビアホールを設けると共に、当該ビアホールと同数のビアホールを上記各信号用ランドと上記電極との間に設けた、
ことを特徴とする基板のコネクタ実装部構造。
In the connector mounting part structure of the board according to claim 2 or claim 3,
One or more via holes connecting the ground lands and the ground layer are provided, and the same number of via holes as the via holes are provided between the signal lands and the electrodes.
The connector mounting part structure of the board | substrate characterized by the above-mentioned.
請求項1に記載の基板のコネクタ実装部構造において、
上記オープンスタブの電極を、上記グランド層の上層又は下層に対向するように配した、
ことを特徴とする基板のコネクタ実装部構造。
In the connector mounting part structure of the board according to claim 1,
The electrode of the open stub was arranged so as to face the upper layer or the lower layer of the ground layer,
The connector mounting part structure of the board | substrate characterized by the above-mentioned.
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