JP2014157794A - Differential signal transmission cable, circuit board connection method and connection structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、位相を180度反転させた差動信号を伝送する差動信号伝送用ケーブルと、当該差動信号伝送用ケーブルの導体が接続されるパッドを備えた回路基板の接続方法および接続構造に関する。 The present invention relates to a circuit board connection method and a connection structure including a differential signal transmission cable for transmitting a differential signal whose phase is inverted by 180 degrees, and a pad to which a conductor of the differential signal transmission cable is connected. About.
従来、数Gbit/s以上の高速デジタル信号を扱うサーバやルータ,ストレージ製品等の機器においては、差動インターフェース規格、例えばLVDS(Low Voltage Differential Signal)が採用され、各機器間あるいは機器内の各回路基板間では、差動信号伝送用ケーブルを用いて差動信号の伝送が行われている。差動信号は、システム電源の低電圧化を実現しつつ外来ノイズに対する耐性が高いという特徴を有している。 Conventionally, in devices such as servers, routers, and storage products that handle high-speed digital signals of several Gbit / s or more, differential interface standards such as LVDS (Low Voltage Differential Signal) have been adopted. Differential signals are transmitted between the circuit boards using a differential signal transmission cable. The differential signal has a feature of high resistance to external noise while realizing a low system power supply voltage.
差動信号伝送用ケーブルは一対の信号線導体を備え、各信号線導体には、位相を180度反転させたプラス側信号およびマイナス側信号がそれぞれ伝送されるようになっている。そして、これらの2つの信号の電位差が信号レベルとなって、例えば電位差がプラスであれば「High」,マイナスであれば「Low」として、当該信号レベルが受信側で認識されるようになっている。 The differential signal transmission cable includes a pair of signal line conductors, and a positive signal and a negative signal whose phases are inverted by 180 degrees are transmitted to the signal line conductors. The potential difference between these two signals becomes the signal level. For example, if the potential difference is positive, the signal level is recognized as “High”, and if it is negative, the signal level is recognized as “Low”. Yes.
このような差動信号を伝送する差動信号伝送用ケーブルを開示した技術としては、例えば、特許文献1に記載されたものが知られている。特許文献1に記載された技術は、絶縁体を介して所定間隔で平行に並べられた一対の信号線導体を備えている。また、絶縁体の周囲はシート状の外部導体によって被覆されており、さらに、外部導体の周囲は保護外皮としてのシースによって被覆されている。
As a technique that discloses a differential signal transmission cable for transmitting such a differential signal, for example, a technique described in
そして、差動信号伝送用ケーブルの一端側を順次段剥きすることで、各信号線導体および外部導体の一部がそれぞれ外部に露出されている。外部導体の露出部分には、金属製のシールド接続端子が加締めによって接続されている。シールド接続端子は、板状金属と当該板状金属に一体成形されたはんだ接続ピンとを備え、板状金属は、加締め時に外部導体の形状に倣って塑性変形されるようになっている。これにより、外部導体とシールド接続端子とが接続され、外部導体がシールド接続端子を介して回路基板のグラウンドパッドに接続されるようにしている。 Then, by sequentially stripping one end side of the differential signal transmission cable, each signal line conductor and a part of the outer conductor are exposed to the outside. A metal shield connection terminal is connected to the exposed portion of the outer conductor by caulking. The shield connection terminal includes a plate-like metal and a solder connection pin integrally formed with the plate-like metal, and the plate-like metal is plastically deformed following the shape of the external conductor when caulking. Thus, the external conductor and the shield connection terminal are connected, and the external conductor is connected to the ground pad of the circuit board via the shield connection terminal.
上述の特許文献1に記載された技術においては、外部導体をグラウンドパッドに直接はんだ接続するものに比して、はんだ接続作業で用いるコテ先の熱[約350℃]が外部導体に触れることが無いため、コテ先の熱により絶縁体が変形したり溶融したりするのを抑制することができる。
In the technique described in
しかしながら、シールド接続端子を外部導体の形状に沿わせて加締めるため、場合によっては外部導体の内側にある絶縁体が加締め力により弾性変形し、ひいては絶縁体の内側にある各信号線導体間の距離が変化する等の製造上の問題が起こり得る。その結果、差動信号伝送用ケーブルの電気的特性が製品毎にばらつくという問題を生じ得る。 However, since the shield connection terminal is caulked along the shape of the outer conductor, the insulator inside the outer conductor is elastically deformed by the caulking force in some cases, and as a result, between the signal line conductors inside the insulator. Manufacturing problems such as changes in the distance may occur. As a result, there may be a problem that the electrical characteristics of the differential signal transmission cable vary from product to product.
さらには、シールド接続端子は、比較的肉厚の板状金属によって形成されるため、シールド接続端子が装着された差動信号伝送用ケーブルの幅寸法が大きくなって、これにより、回路基板の単位面積当たりにおける差動信号伝送用ケーブルの実装数を増やすことが困難となっていた。 Furthermore, since the shield connection terminal is formed of a relatively thick plate-like metal, the width of the differential signal transmission cable to which the shield connection terminal is attached is increased. It has been difficult to increase the number of differential signal transmission cables mounted per area.
本発明の目的は、差動信号伝送用ケーブルの弾性変形を抑制して電気的特性を安定化させ、かつ回路基板の単位面積当たりにおける差動信号伝送用ケーブルの実装数を増やすことが可能な差動信号伝送用ケーブルと回路基板の接続方法および接続構造を提供することにある。 An object of the present invention is to stabilize the electrical characteristics by suppressing the elastic deformation of the differential signal transmission cable, and to increase the number of differential signal transmission cables mounted per unit area of the circuit board. It is an object to provide a connection method and a connection structure between a differential signal transmission cable and a circuit board.
本発明の一態様では、一対の信号線導体、前記信号線導体の周囲に設けられる絶縁体、および前記絶縁体の周囲に設けられる外部導体を備えた差動信号伝送用ケーブルを準備するケーブル準備工程と、前記外部導体が接続されるグラウンド用パッドを備えた回路基板を準備する基板準備工程と、前記グラウンド用パッドに設けられるはんだ部に接触され、前記はんだ部を離れた位置から加熱する熱伝導部材を準備する熱伝導部材準備工程と、前記熱伝導部材を、前記はんだ部に接触させる熱伝導部材セット工程と、前記外部導体を、前記はんだ部に接触させるケーブルセット工程と、前記熱伝導部材を加熱し、前記はんだ部を溶融させるはんだ溶融工程と、を備える。 In one aspect of the present invention, a cable preparation for preparing a differential signal transmission cable including a pair of signal line conductors, an insulator provided around the signal line conductor, and an external conductor provided around the insulator A step of preparing a circuit board having a grounding pad to which the outer conductor is connected, and a heat for contacting the soldering part provided on the grounding pad and heating the soldering part from a position apart A heat conduction member preparation step for preparing a conduction member, a heat conduction member setting step for bringing the heat conduction member into contact with the solder portion, a cable setting step for bringing the outer conductor into contact with the solder portion, and the heat conduction And a solder melting step for heating the member and melting the solder part.
本発明の他の態様では、前記外部導体と前記グラウンド用パッドとを接続した後に、前記熱伝導部材を取り外す熱伝導部材取り外し工程が行われる。 In another aspect of the present invention, after connecting the outer conductor and the ground pad, a heat conducting member removing step of removing the heat conducting member is performed.
本発明の他の態様では、一対の信号線導体、前記信号線導体の周囲に設けられる絶縁体、および前記絶縁体の周囲に設けられる外部導体を有する差動信号伝送用ケーブルと、前記外部導体が接続されるグラウンド用パッド、および前記グラウンド用パッドに設けられるはんだ部を有する回路基板と、前記はんだ部に接触されるはんだ接触部、および前記はんだ接触部から離れた位置に設けられ、加熱治具が接触されて前記はんだ接触部に熱を加える加熱治具接触部を有する熱伝導部材と、を備える。 In another aspect of the present invention, a differential signal transmission cable having a pair of signal line conductors, an insulator provided around the signal line conductor, and an external conductor provided around the insulator, and the external conductor A circuit board having a ground pad to which the solder is connected and a solder part provided on the ground pad, a solder contact part in contact with the solder part, and a position away from the solder contact part, A heat conduction member having a heating jig contact portion that contacts the tool and applies heat to the solder contact portion.
本発明の他の態様では、前記熱伝導部材に複数の前記はんだ接触部が設けられ、これらのはんだ接触部を挟む両側に前記加熱治具接触部が設けられる。 In another aspect of the present invention, the heat conducting member is provided with a plurality of the solder contact portions, and the heating jig contact portions are provided on both sides of the solder contact portions.
本発明の他の態様では、前記はんだ接触部が、前記はんだ部の周囲の一部を開口させる切り欠き形状に形成される。 In another aspect of the present invention, the solder contact portion is formed in a notch shape that opens a part of the periphery of the solder portion.
本発明の他の態様では、前記はんだ接触部が、前記はんだ部の周囲の全周を囲う形状に形成される。 In another aspect of the present invention, the solder contact portion is formed in a shape surrounding the entire circumference around the solder portion.
本発明の他の態様では、前記はんだ接触部が、溶融した前記はんだ部を通過させる網目状に形成される。 In another aspect of the present invention, the solder contact portion is formed in a mesh shape that allows the molten solder portion to pass therethrough.
本発明の他の態様では、前記熱伝導部材または前記回路基板のいずれか一方に、前記熱伝導部材または前記回路基板のいずれか他方に向けて突出する固定凸部が設けられ、前記熱伝導部材または前記回路基板のいずれか他方に、前記固定凸部が差し込まれる固定凹部が設けられる。 In another aspect of the present invention, either one of the heat conducting member or the circuit board is provided with a fixed protrusion that protrudes toward the other of the heat conducting member or the circuit board, and the heat conducting member Alternatively, a fixed concave portion into which the fixed convex portion is inserted is provided on the other side of the circuit board.
本発明によれば、差動信号伝送用ケーブルの外部導体と回路基板のグラウンド用パッドとを接続するはんだ部を、熱伝導部材により離れた位置から加熱して溶融させることができる。これにより、従前のようなシールド接続端子を不要としつつ、コテ先を外部導体に触れさせること無くはんだ部を溶融させて、外部導体とグラウンド用パッドとを接続することができる。 According to the present invention, the solder portion connecting the outer conductor of the differential signal transmission cable and the ground pad of the circuit board can be heated and melted from a position away from the heat conducting member. Thereby, the solder part can be melted and the external conductor and the ground pad can be connected without touching the external conductor without making the conventional shield connection terminal unnecessary.
したがって、絶縁体の弾性変形や熱変形を抑制することができ、差動信号伝送用ケーブルの電気的特性を安定化させることが可能となる。 Therefore, elastic deformation and thermal deformation of the insulator can be suppressed, and the electrical characteristics of the differential signal transmission cable can be stabilized.
また、シールド接続端子を省略できる分、差動信号伝送用ケーブルの幅寸法を小さくすることができ、回路基板の単位面積当たりにおける差動信号伝送用ケーブルの実装数を増やすことが可能となる。 Further, since the shield connection terminal can be omitted, the width of the differential signal transmission cable can be reduced, and the number of differential signal transmission cables mounted per unit area of the circuit board can be increased.
以下、本発明の実施の形態1について図面を用いて詳細に説明する。
Hereinafter,
図1は実施の形態1に係る差動信号伝送用ケーブルと回路基板の接続構造を示す斜視図を、図2(a)は差動信号伝送用ケーブルの斜視図,(b)は差動信号伝送用ケーブルの断面図を、図3は図1の接続構造をパーツ毎に分解した状態を示す分解斜視図をそれぞれ示している。 1 is a perspective view showing a connection structure between a differential signal transmission cable and a circuit board according to the first embodiment, FIG. 2A is a perspective view of the differential signal transmission cable, and FIG. FIG. 3 shows a sectional view of the transmission cable, and FIG. 3 shows an exploded perspective view showing a state where the connection structure of FIG. 1 is disassembled for each part.
図1に示すように、差動信号伝送用ケーブルと回路基板の接続構造10(以下、単に接続構造という)は、4本の差動信号伝送用ケーブル20と、1つの回路基板30と、1つの熱伝導シート(熱伝導部材)40とを備えている。
As shown in FIG. 1, a differential signal transmission cable and circuit board connection structure 10 (hereinafter simply referred to as a connection structure) includes four differential
図2に示すように、差動信号伝送用ケーブル20は一対の信号線導体21を備えている。各信号線導体21のうちのいずれか一方には差動信号としてのプラス側信号が伝送され、各信号線導体21のうちのいずれか他方には差動信号としてのマイナス側信号が伝送されるようになっている。各信号線導体21は、例えば、その表面に錫めっき処理が施された軟銅線(Tinned Annealed Copper Wire)によって形成され、各信号線導体21は絶縁体22によって被覆されている。
As shown in FIG. 2, the differential
絶縁体22は、差動信号伝送用ケーブル20に柔軟性を持たせるために、例えば、発泡ポリエチレン(Foamed Poly-Ethylene)によって形成され、その横断面形状は略楕円形形状に形成されている。絶縁体22は、各信号線導体21を所定間隔で並ぶよう保持しており、各信号線導体21の周囲には、略同等の肉厚となるよう絶縁体22が設けられている。
ただし、絶縁体22の横断面形状は、図示のような略楕円形形状のものに限らず、例えば、各信号線導体21をそれぞれ別個に被覆した略円形形状であっても良い。さらには、絶縁体22の横断面形状を、一対の長さが等しい平行線と一対の半円形形状とからなる、例えば、陸上競技場のトラック(Track)に略等しい形状としても良い。
However, the cross-sectional shape of the
絶縁体22の周囲には、外来ノイズの影響を抑制するための外部導体23が設けられている。外部導体23は、例えば、シート状の銅箔によって形成され、絶縁体22の長手方向に沿う端部を除く大部分を被覆するようになっている。ただし、外部導体23としては、銅箔に限らず他の金属箔であっても良く、さらには軟銅線等の金属細線を編み込んだ編組シートであっても良い。
An
外部導体23の周囲には、差動信号伝送用ケーブル20を保護する保護外皮としてのシース24が設けられており、当該シース24は、外部導体23の長手方向に沿う端部を除く大部分を被覆するようになっている。なお、シース24は、例えば、耐熱PVC(Heat Resistant Polyvinyl Chloride)によって形成されている。
A
差動信号伝送用ケーブル20の端部には、その長手方向に沿って順次段剥きすることにより、各信号線導体21を外部に露出させる信号線導体露出部20aと、外部導体23を外部に露出させる外部導体露出部20bとが設けられている。つまり、差動信号伝送用ケーブル20の端部から、信号線導体露出部20aと外部導体露出部20bとが、その順番で並んで設けられている。
The signal line conductor exposed
図3に示すように、回路基板30は、エポキシ樹脂(epoxy resin)等の絶縁材料により、略長方形形状の板状に形成された基板本体31を備えている。基板本体31は、表側面31aと、一対の長辺部31bと、一対の短辺部31cとを備えている。そして、基板本体31の表側面31aには、長辺部31bの延在方向に沿うよう4本の差動信号伝送用ケーブル20が並べて配置されている。
As shown in FIG. 3, the
回路基板30は、差動信号伝送用ケーブル20が4本接続される4本専用の回路基板であって、基板本体31の表側面31aには、導電性に優れた黄銅等よりなる4つのグラウンド用パッド32と8つの信号線用パッド33が形成されている。ここで、回路基板30は、汎用のプリント基板であって、それぞれのパッド32,33は、エッチング処理等を施すことにより表側面31aにプリントされている。ただし、回路基板30としては、上述のようなプリント基板に限らず、パッドとして機能する鋼板を基板本体にインサートしてなる回路基板を用いても良い。さらには、4本専用の回路基板に限らず、2本専用の回路基板や8本専用の回路基板であっても良い。
The
各グラウンド用パッド32は、基板本体31の長辺部31bの延在方向に略等間隔で並んで配置されている。また、1つのグラウンド用パッド32に対応して2つの信号線用パッド33が設けられ、各信号線用パッド33は、グラウンド用パッド32の側方から基板本体31の短辺部31cの延在方向に延びるよう配置されている。1つのグラウンド用パッド32および2つの信号線用パッド33は、1本の差動信号伝送用ケーブル20に対応されており、それぞれのパッド32,33は、差動信号伝送用ケーブル20の外部導体23や各信号線導体21の配置関係に合わせて、所定間隔を持って配置されている。
The
各グラウンド用パッド32の表面、および各信号線用パッド33のグラウンド用パッド32寄りの表面には、それぞれはんだ部32a,33a(図中網掛け部分参照)が設けられている。各はんだ部32a,33aは、例えば、常温で硬化し得るペースト状のはんだ材料を所定量塗布することにより形成され、回路基板30を形成する最終工程等で設けられるようになっている。つまり、各はんだ部32a,33aは、回路基板30に予め塗布された状態となっており、差動信号伝送用ケーブル20の接続時において、はんだを塗布する工程を省略できるようにしている。
図3に示すように、熱伝導シート40は、導電性に優れた黄銅等よりなる金属板よりなり、その厚み寸法は0.2mm〜0.3mmに設定されている。熱伝導シート40は、略長方形形状に形成されており、一対の長辺部40aと一対の短辺部40bとを備えている。熱伝導シート40の大きさは、4つのグラウンド用パッド32の全てを被覆し得る大きさに設定されており、熱伝導シート40には、4つのはんだ接触部41(図中二点鎖線)が形成されている。
As shown in FIG. 3, the heat
各はんだ接触部41は、熱伝導シート40の一方の長辺部40a寄り(図中手前寄り)に配置され、各グラウンド用パッド32の表面に設けられた各はんだ部32aに接触されるようになっている。各はんだ接触部41は、熱伝導シート40を各はんだ部32a上にセットした状態のもとで、各はんだ部32aの周囲の一部を開口させる切り欠き形状に形成されている。つまり、図3に示すように、熱伝導シート40の切り欠かれた部分と二点鎖線とで囲まれた略U字形状の部分が、はんだ接触部41を形成している。
Each
ここで、各差動信号伝送用ケーブル20を回路基板30に接続する際に、各はんだ接触部41の略U字形状の開口側が各信号線用パッド33側に向けられるよう、熱伝導シート40を各はんだ部32a上にセットするようにする。
Here, when each differential
熱伝導シート40の長手方向に沿う両端部には、それぞれ加熱治具接触部42(図中二点鎖線)が設けられている。各加熱治具接触部42は、4つのはんだ接触部41を熱伝導シート40の長手方向に沿う両側から挟むようにして設けられ、はんだ接触部41から離れた位置に設けられている。具体的には、各加熱治具接触部42は、回路基板30の短辺部31cから外側にはみ出た位置にそれぞれ配置されている。つまり、各加熱治具接触部42は、回路基板30の上下方向に沿う投影範囲内に配置されず、回路基板30と上下方向から重畳しない位置に配置されている。
Heat jig contact portions 42 (two-dot chain lines in the figure) are provided at both ends of the heat
各加熱治具接触部42には、それぞれ加熱治具HT1(図6参照)が接触されるようになっており、これにより加熱治具HT1の熱は、各加熱治具接触部42および各はんだ接触部41を介して、各はんだ部32aに伝達されるようになっている。このように、各加熱治具接触部42は各はんだ接触部41を加熱して、各はんだ部32aを間接的に加熱するようになっている。ここで、熱伝導シート40は黄銅等よりなる銅製であるため熱伝導率が良く、しかも、熱伝導シート40の長手方向に沿う両端部の各加熱治具接触部42をそれぞれ加熱するため、4つのはんだ接触部41を、それぞれ効率良く、かつ殆どばらつくこと無く同じ温度に均等に加熱することができる。
The heating jig HT1 (see FIG. 6) is brought into contact with each heating
このように各加熱治具接触部42を設けることにより、差動信号伝送用ケーブル20に対して、押圧によるダメージ(絶縁体22の変形等)が与えられないようにしている。
By providing each heating
ここで、各はんだ部32aの溶融温度が約200℃であるのに対し、加熱治具HT1の加熱温度は約300℃となっている。したがって、本実施の形態のように、加熱治具HT1を、差動信号伝送用ケーブル20および回路基板30からなるべく離間させつつ、はんだを溶融できるようにする工夫が、接続構造10の電気的特性を安定化させて歩留まりを良くするために重要となる。ただし、加熱治具接触部42は、熱伝導シート40の長手方向に沿う両端部にそれぞれ設けずに、熱伝導シート40の長手方向に沿ういずれか一方に設けても良い。
Here, while the melting temperature of each
次に、以上のように形成した接続構造10の組み立て手順、つまり差動信号伝送用ケーブル20と回路基板30の接続方法について、図面を用いて詳細に説明する。
Next, an assembly procedure of the
図4は図1の接続構造の組み立て手順を示すフローチャート図を、図5は回路基板に熱伝導シートをセットした状態を示す斜視図を、図6は加熱治具によりはんだ部を溶融する手順を説明する斜視図をそれぞれ示している。 4 is a flowchart showing the assembly procedure of the connection structure of FIG. 1, FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the heat conductive sheet is set on the circuit board, and FIG. 6 is a procedure for melting the solder part with a heating jig. The perspective view to explain is shown, respectively.
[ケーブル準備工程]
図4に示すように、まず、ステップS1において、一対の信号線導体21,絶縁体22,外部導体23およびシース24を備えた差動信号伝送用ケーブル20(図2参照)を準備する。そして、準備した差動信号伝送用ケーブル20の端部を図2に示すように順次段剥きし、これにより信号線導体露出部20aおよび外部導体露出部20bを形成しておく。これによりステップS1での作業が終了し、ケーブル準備工程が完了する。
[Cable preparation process]
As shown in FIG. 4, first, in step S1, a differential signal transmission cable 20 (see FIG. 2) including a pair of
[基板準備工程]
次に、ステップS2において、各はんだ部32a,33aを備え、4本の差動信号伝送用ケーブル20を接続し得る上述の回路基板30(図3参照)を準備する。これによりステップS2での作業が終了し、基板準備工程(はんだ部付き)が完了する。ここで、差動信号伝送用ケーブル20の接続本数(2本や8本等)に応じて、複数の仕様の回路基板(図示せず)を準備しておくことにより、複数の仕様の接続構造に対応し得る製造ラインを形成することができる。
[Board preparation process]
Next, in step S2, the above-described circuit board 30 (see FIG. 3) including the
[熱伝導部材準備工程]
続くステップS3において、4つのはんだ接触部41と、2つの加熱治具接触部42とを備えた上述の熱伝導シート40(図3参照)を準備する。これによりステップS3での作業が終了し、熱伝導部材準備工程が完了する。ここで、差動信号伝送用ケーブル20の接続本数(2本や8本等)に応じて、複数の仕様の熱伝導シート(図示せず)を準備しておくことにより、複数の仕様の接続構造に対応し得る製造ラインを形成することができる。
[Heat conduction member preparation process]
In the subsequent step S3, the above-described heat conductive sheet 40 (see FIG. 3) provided with the four
なお、上述のステップS1ないしステップS3は、それぞれ別の製造工程で製造されたものを、それぞれ個別に準備するため、任意の順番に入れ替えても構わない。例えば、ステップS3からステップS2を介してステップS1の順番で作業を進めても構わない。 In addition, since the above-mentioned step S1 thru | or step S3 each prepares each manufactured by another manufacturing process, you may replace in arbitrary orders. For example, the work may proceed in the order of step S1 from step S3 to step S2.
[熱伝導部材セット工程]
ステップS4では、図3の矢印(1)に示すように、熱伝導シート40を回路基板30に臨ませて、各はんだ接触部41を各はんだ部32a上にセットする。このとき、図5に示すように、各はんだ接触部41の略U字形状の開口側を各信号線用パッド33側に向けられるようにする。これにより、各はんだ接触部41が各はんだ部32aに接触されるとともに、各加熱治具接触部42が、回路基板30と上下方向から重畳しない正規の位置に配置される。これによりステップS4での作業が終了し、熱伝導部材セット工程が完了する。
[Heat conduction member setting process]
In step S4, as shown by the arrow (1) in FIG. 3, the heat
[ケーブルセット工程]
続くステップS5では、まず、各差動信号伝送用ケーブル20の信号線導体露出部20aが信号線用パッド33上に配置されるように、信号線導体露出部20aを図1に示すように段付き形状にフォーミングする。そして、各差動信号伝送用ケーブル20を、図3の矢印(2)に示すように、熱伝導シート40が載置された回路基板30に臨ませる。そして、信号線導体露出部20aを信号線用パッド33に、また外部導体露出部20bをグラウンド用パッド32に、それぞれ載置する。これにより、図6に示すように、各信号線導体21が各はんだ部33aに接触されて、外部導体23がはんだ部32aに接触される。これによりステップS5での作業が終了し、ケーブルセット工程が完了する。
[Cable setting process]
In the following step S5, first, the signal line conductor exposed
[はんだ溶融工程]
次いで、ステップS6では、図6の矢印(3)に示すように、一対の棒状の加熱治具HT1を約300℃となるよう加熱しつつ、熱伝導シート40の加熱治具接触部42に接触させる。なお、本実施の形態においては、熱伝導シート40の加熱効率を向上させるべく、加熱治具接触部42を上下方向から挟持するようにしている。ただし、加熱治具HT1としては一対の棒状形状に限らず、熱伝導シート40を挟持し得るクリップ形状であっても良く、さらには、加熱治具接触部42の上側あるいは下側の片側に接触させるようにしても良い。
[Solder melting process]
Next, in step S6, as shown by the arrow (3) in FIG. 6, the pair of rod-shaped heating jigs HT1 are heated to about 300 ° C. and contact the heating
その後、各加熱治具HT1から各加熱治具接触部42に加えられた熱は、各はんだ接触部41(図5参照)に短時間で効率よく伝達され、各はんだ接触部41は略均等に加熱される。これにより、各はんだ接触部41に接触された各はんだ部32aが加熱されて、その結果、各はんだ部32aが溶融される。次いで、加熱治具HT1を加熱治具接触部42から離間させて、熱伝導シート40への加熱を停止する。これにより、外部導体23がはんだ部32aを介して、グラウンド用パッド32に接続される。
Thereafter, the heat applied from each heating jig HT1 to each heating
その後、図6の矢印(4)に示すように、棒状に形成された加熱治具HT2の先端部を、各信号線導体21に臨ませて、各はんだ部33aを溶融させる。これにより、各信号線導体21が各はんだ部33aを介して各信号線用パッド33に接続される。ここで、各信号線導体21の各信号線用パッド33への接続には、上述のようなはんだ接続に限らず、超音波溶接機等を用いて接続することもできる。
Thereafter, as indicated by an arrow (4) in FIG. 6, the tip of the heating jig HT2 formed in a bar shape is caused to face each
これによりステップS6での作業が終了し、はんだ溶融工程が完了する。 Thereby, the operation in step S6 is completed, and the solder melting process is completed.
以上詳述したように、実施の形態1に係る接続構造10によれば、差動信号伝送用ケーブル20の外部導体23と回路基板30のグラウンド用パッド32とを接続するはんだ部32aを、熱伝導シート40により離れた位置から加熱して溶融させることができる。これにより、従前のようなシールド接続端子を不要としつつ、コテ先(加熱治具HT1)を外部導体23に触れさせること無くはんだ部32aを溶融させて、外部導体23とグラウンド用パッド32とを接続することができる。
As described above in detail, according to the
したがって、絶縁体22の弾性変形や熱変形を抑制することができ、差動信号伝送用ケーブル20の電気的特性を安定化させることが可能となる。
Therefore, elastic deformation and thermal deformation of the
また、シールド接続端子を省略できる分、差動信号伝送用ケーブル20の幅寸法を小さくすることができ、回路基板30の単位面積当たりにおける差動信号伝送用ケーブル20の実装数を増やすことが可能となる。
Further, since the shield connection terminal can be omitted, the width of the differential
次に、本発明の実施の形態2について図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した実施の形態1と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。
Next,
図7は実施の形態2に係る熱伝導シートを示す斜視図を示している。 FIG. 7 is a perspective view showing a heat conductive sheet according to the second embodiment.
図7に示すように、実施の形態2に係る熱伝導シート40は、実施の形態1に比して、各はんだ接触部50の形状のみが異なっている。各はんだ接触部50は、熱伝導シート40を各はんだ部32a上にセットした状態のもとで、各はんだ部32aの周囲の全周を覆う形状に形成されている。具体的には、各はんだ接触部50は、熱伝導シート40のくり抜かれた部分と二点鎖線とで囲まれた略長方形の枠状に形成されている。
As shown in FIG. 7, the heat
以上のように形成された実施の形態2においても、上述した実施の形態1と同様の作用効果を奏することができる。これに加えて、実施の形態2においては、各はんだ接触部50が切り欠き形状では無く枠状に形成されるので、熱伝導シート40全体の剛性を高めることができる。したがって、熱伝導シート40を回路基板30に対してより容易にセットすることができる。
Also in the second embodiment formed as described above, the same operational effects as those of the first embodiment described above can be achieved. In addition, in the second embodiment, since each
次に、本発明の実施の形態3について図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した実施の形態1と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。
Next,
図8は実施の形態3に係る熱伝導シートを示す斜視図を示している。 FIG. 8 is a perspective view showing a heat conductive sheet according to the third embodiment.
図8に示すように、実施の形態3に係る熱伝導シート40は、実施の形態1に比して、各はんだ接触部60が形成される部分の構造のみが異なっている。具体的には、熱伝導シート40の各加熱治具接触部42を除く他の部分が、細い銅線を編みこむことにより網目状(メッシュ状)に形成されている。つまり、各はんだ接触部60が形成される部分には、溶融されたはんだ部32aが通過するようになっている。
As shown in FIG. 8, the heat
以上のように形成された実施の形態3においても、上述した実施の形態1と同様の作用効果を奏することができる。これに加えて、実施の形態3においては、各実施の形態1,2のように、比較的大きな切り欠きやくり抜きを形成せずに済むため、熱伝導シート40全体の剛性をより高めることができる。したがって、熱伝導シート40を回路基板30に対してさらに容易にセットすることが可能となる。
Also in the third embodiment formed as described above, the same operational effects as in the first embodiment described above can be achieved. In addition, in the third embodiment, since it is not necessary to form a relatively large cutout or cutout as in the first and second embodiments, the rigidity of the entire heat
次に、本発明の実施の形態4について図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した実施の形態1と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that portions having the same functions as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図9は実施の形態4に係る熱伝導シートと回路基板とを示す斜視図を示している。 FIG. 9 is a perspective view showing a heat conductive sheet and a circuit board according to the fourth embodiment.
図9に示すように、実施の形態4に係る熱伝導シート40は、実施の形態1に比して、各はんだ接触部41の開口側に、一対の固定ピン(固定凸部)70が設けられている。各固定ピン70は、それぞれ回路基板30に向けて突出されている。一方、回路基板30の各グラウンド用パッド32および各はんだ部32aには、各固定ピン70と対向するようにして、一対の固定穴(固定凹部)71が設けられている。つまり、熱伝導シート40を各はんだ部32a上にセットした状態のもとで、各固定ピン70は各固定穴71に差し込まれるようになっている。
As shown in FIG. 9, the heat
ただし、各固定ピン70および各固定穴71を、それぞれ逆に設けても構わない。つまり、各固定ピン70を、回路基板30の各グラウンド用パッド32および各はんだ部32aに設け、各固定穴71を熱伝導シート40の各はんだ接触部41に設けても良い。
However, the fixing pins 70 and the fixing holes 71 may be provided in reverse. That is, each fixing
以上のように形成された実施の形態4においても、上述した実施の形態1と同様の作用効果を奏することができる。これに加えて、実施の形態4においては、熱伝導シート40の回路基板30に対する位置決め精度を向上させることができる。したがって、接続構造10の歩留まりをより向上させることが可能となる。また、各はんだ接触部41と各はんだ部32aとを、より確実に接触させることができ、ひいては、加熱治具HT1(図6参照)の熱を、より確実に各はんだ部32aに伝達することができる。
In the fourth embodiment formed as described above, the same operational effects as those of the first embodiment can be obtained. In addition, in
次に、本発明の実施の形態5について図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した実施の形態1と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。 Next, a fifth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that portions having the same functions as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図10は実施の形態5に係る接続構造の組み立て手順を示すフローチャート図を、図11は実施の形態5に係るはんだ塗布の手順を説明する斜視図をそれぞれ示している。 FIG. 10 is a flowchart showing the assembly procedure of the connection structure according to the fifth embodiment, and FIG. 11 is a perspective view for explaining the solder application procedure according to the fifth embodiment.
図10に示すように、実施の形態5における接続構造10の組み立て手順は、実施の形態1のステップS2,S4(図4参照)に替えて、ステップS10,S11の作業を行い、ステップS5,S6の作業を逆の順番で行うようにした点が異なっている。
As shown in FIG. 10, the assembly procedure of the
ステップS10では、図11に示すように、各はんだ部32a,33aを備えていない回路基板80を準備する。これによりステップS10での作業が終了し、基板準備工程(はんだ部無し)が完了する。
In step S10, as shown in FIG. 11, a
ステップS11では、図11に示すように、熱伝導シート40の各はんだ接触部41を回路基板80の各グラウンド用パッド32上に配置するとともに、図中矢印(6)に示すように、各グラウンド用パッド32および各信号線用パッド33上に、塗布ノズルPNからはんだ材料H(図中網掛け部分参照)を供給して塗布する。これによりステップS11での作業が終了し、熱伝導部材配置/はんだ塗布工程が完了する。ここで、ステップS11における熱伝導部材配置/はんだ塗布工程は、本発明における熱伝導部材セット工程を構成している。
In step S11, as shown in FIG. 11, each
また、実施の形態5においては、ステップS6のはんだ溶融工程を先に行い、ステップS5のケーブルセット工程を後で行うようにしている。そのため、ステップS6で溶融されたはんだ部32aが硬化しないうちに、次のステップS5に移行するようにする。
In the fifth embodiment, the solder melting process in step S6 is performed first, and the cable setting process in step S5 is performed later. Therefore, before the
以上のように形成された実施の形態5においても、上述した実施の形態1と同様の作用効果を奏することができる。 In the fifth embodiment formed as described above, the same operational effects as those of the first embodiment can be obtained.
次に、本発明の実施の形態6について図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した実施の形態1と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。 Next, a sixth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that portions having the same functions as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図12は実施の形態6に係る接続構造の組み立て手順を示すフローチャート図を、図13は実施の形態6に係る熱伝導シートの取り外し手順を説明する斜視図をそれぞれ示している。 FIG. 12 is a flowchart showing the assembly procedure of the connection structure according to the sixth embodiment, and FIG. 13 is a perspective view for explaining the procedure for removing the heat conductive sheet according to the sixth embodiment.
図12に示すように、実施の形態6における接続構造10の組み立て手順は、実施の形態1のステップS6(図4参照)の後に、ステップS20の作業を追加で行う点が異なっている。
As shown in FIG. 12, the assembly procedure of the
ステップS20では、図13の矢印(7)に示すように、最終的に熱伝導シート40を取り外すようにしている。これによりステップS20での作業が終了し、熱伝導部材取り外し工程が完了する。ここで、実施の形態6における熱伝導シート40は、実施の形態1に係る銅製の熱伝導シート40に替えて、熱伝導率に優れる一方、はんだの濡れ性が銅よりも低いアルミニウム製の熱伝導シート40を用いている。熱伝導シート40から各グラウンド用パッド32に伝わった熱により各はんだ部32aを十分に溶融させつつ、その後の取り外し作業を容易にしている。
In step S20, the heat
以上のように形成された実施の形態6においても、上述した実施の形態1と同様の作用効果を奏することができる。これに加えて、実施の形態6においては、熱伝導シート40を取り外すため、接続構造10の見栄えを良くすることができるとともに、接続構造10の軽量化を図ることができる。また、熱伝導シート40の耐久性を高めることで、当該熱伝導シート40を再利用することも可能となり、ひいては接続構造10の製造コストを低減することができる。
Also in the sixth embodiment formed as described above, the same operational effects as in the first embodiment described above can be achieved. In addition to this, in the sixth embodiment, since the heat
本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記各実施の形態においては、4本の差動信号伝送用ケーブル20を、それぞれ狭いピッチで等間隔に並ぶよう回路基板30に配置したものを示したが、本発明はこれに限らない。例えば、2本ずつの差動信号伝送用ケーブル20に分けて、両者間に隙間を形成するようにし、当該隙間部分に配置される熱伝導シートに加熱治具を接触させるようにしても良い。この場合、各はんだ部32aをより素早く溶融させることが可能となり、生産性の向上が図れる。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in each of the above embodiments, the four differential
また、上記実施の形態1〜5においては、熱伝導シート40を回路基板30に装着した後で、加工すること無くそのままとしたものを示したが、本発明はこれに限らない。例えば、接続構造10を、2本の差動信号伝送用ケーブル20の伝送方向が正の方向で、他の2本の差動信号伝送用ケーブル20の伝送方向が負の方向であるような使い方をする場合には、伝送方向が異なる部分を境界として、熱伝導シート40を分断するようにしても良い。この場合、伝送方向が異なることに起因する各信号間でのクロストークの発生を抑制することができ、信頼性を向上させることができる。
In the first to fifth embodiments, the heat
20 差動信号伝送用ケーブル
21 信号線導体
22 絶縁体
23 外部導体
30 回路基板
32 グラウンド用パッド
32a はんだ部
40 熱伝導シート(熱伝導部材)
41 はんだ接触部
42 加熱治具接触部
50 はんだ接触部
60 はんだ接触部
70 固定ピン(固定凸部)
71 固定穴(固定凹部)
HT1 加熱治具
DESCRIPTION OF
41
71 Fixing hole (fixing recess)
HT1 heating jig
Claims (8)
前記外部導体が接続されるグラウンド用パッドを備えた回路基板を準備する基板準備工程と、
前記グラウンド用パッドに設けられるはんだ部に接触され、前記はんだ部を離れた位置から加熱する熱伝導部材を準備する熱伝導部材準備工程と、
前記熱伝導部材を、前記はんだ部に接触させる熱伝導部材セット工程と、
前記外部導体を、前記はんだ部に接触させるケーブルセット工程と、
前記熱伝導部材を加熱し、前記はんだ部を溶融させるはんだ溶融工程と、
を備える、差動信号伝送用ケーブルと回路基板の接続方法。 A cable preparation step of preparing a differential signal transmission cable comprising a pair of signal line conductors, an insulator provided around the signal line conductor, and an external conductor provided around the insulator;
A board preparation step of preparing a circuit board having a ground pad to which the outer conductor is connected;
A heat conduction member preparing step of preparing a heat conduction member that is in contact with a solder portion provided on the ground pad and that heats the solder portion from a position;
A heat conducting member setting step for bringing the heat conducting member into contact with the solder part; and
A cable setting step for bringing the outer conductor into contact with the solder portion;
A solder melting step of heating the heat conducting member and melting the solder portion;
A method for connecting a differential signal transmission cable and a circuit board.
前記外部導体と前記グラウンド用パッドとを接続した後に、前記熱伝導部材を取り外す熱伝導部材取り外し工程が行われる、差動信号伝送用ケーブルと回路基板の接続方法。 In the connection method of the differential signal transmission cable and the circuit board according to claim 1,
A method of connecting a differential signal transmission cable and a circuit board, wherein a heat conducting member removing step of removing the heat conducting member is performed after connecting the external conductor and the ground pad.
前記外部導体が接続されるグラウンド用パッド、および前記グラウンド用パッドに設けられるはんだ部を有する回路基板と、
前記はんだ部に接触されるはんだ接触部、および前記はんだ接触部から離れた位置に設けられ、加熱治具が接触されて前記はんだ接触部に熱を加える加熱治具接触部を有する熱伝導部材と、
を備える、差動信号伝送用ケーブルと回路基板の接続構造。 A differential signal transmission cable having a pair of signal line conductors, an insulator provided around the signal line conductor, and an outer conductor provided around the insulator;
A circuit board having a ground pad to which the outer conductor is connected, and a solder portion provided on the ground pad;
A heat contact member provided with a solder contact portion that is in contact with the solder portion, and a heating jig contact portion that is provided at a position away from the solder contact portion and that contacts the heating jig and applies heat to the solder contact portion; ,
A structure for connecting a differential signal transmission cable and a circuit board.
前記熱伝導部材に複数の前記はんだ接触部が設けられ、これらのはんだ接触部を挟む両側に前記加熱治具接触部が設けられる、差動信号伝送用ケーブルと回路基板の接続構造。 In the connection structure of the differential signal transmission cable and the circuit board according to claim 3,
A structure for connecting a differential signal transmission cable and a circuit board, wherein the heat conducting member is provided with a plurality of the solder contact portions, and the heating jig contact portions are provided on both sides of the solder contact portions.
前記はんだ接触部が、前記はんだ部の周囲の一部を開口させる切り欠き形状に形成される、差動信号伝送用ケーブルと回路基板の接続構造。 In the connection structure of the differential signal transmission cable and the circuit board according to claim 3 or 4,
A connection structure between a differential signal transmission cable and a circuit board, wherein the solder contact portion is formed in a cutout shape that opens a part of the periphery of the solder portion.
前記はんだ接触部が、前記はんだ部の周囲の全周を囲う形状に形成される、差動信号伝送用ケーブルと回路基板の接続構造。 In the connection structure of the differential signal transmission cable and the circuit board according to claim 3 or 4,
A connection structure between a differential signal transmission cable and a circuit board, wherein the solder contact portion is formed in a shape surrounding the entire circumference of the solder portion.
前記はんだ接触部が、溶融した前記はんだ部を通過させる網目状に形成される、差動信号伝送用ケーブルと回路基板の接続構造。 In the connection structure of the differential signal transmission cable and the circuit board according to claim 3 or 4,
A structure for connecting a differential signal transmission cable and a circuit board, wherein the solder contact portion is formed in a mesh shape through which the molten solder portion passes.
前記熱伝導部材または前記回路基板のいずれか一方に、前記熱伝導部材または前記回路基板のいずれか他方に向けて突出する固定凸部が設けられ、前記熱伝導部材または前記回路基板のいずれか他方に、前記固定凸部が差し込まれる固定凹部が設けられる、差動信号伝送用ケーブルと回路基板の接続構造。 In the connection structure of the differential signal transmission cable and the circuit board according to any one of claims 3 to 7,
Either one of the heat conducting member or the circuit board is provided with a fixed protrusion that protrudes toward the other of the heat conducting member or the circuit board, and the other of the heat conducting member or the circuit board. A connection structure between the differential signal transmission cable and the circuit board, in which a fixed recess into which the fixed projection is inserted is provided.
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