JP2018195773A - Wiring board - Google Patents

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駿 高井
Shun Takai
駿 高井
由浩 今西
Yoshihiro Imanishi
由浩 今西
康誌 齋藤
Yasushi Saito
康誌 齋藤
太郎 樋口
Taro Higuchi
太郎 樋口
みゆき 野尻
Miyuki Nojiri
みゆき 野尻
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Abstract

To provide a circuit board capable of suppressing an increase in transmission loss when single-ended transmission is performed using a differential output.SOLUTION: A signal transmitting/receiving circuit is connected to one end of a first transmission line, and the other end is terminated with a terminating resistor. A signal transmitting/receiving circuit is connected to one end of a second transmission line. The second transmission line includes a parallel running portion which runs parallel to the first transmission line and constitutes a differential transmission line at an end portion side connected to the signal transmission/reception circuit and includes a non-parallel running portion that does not run parallel to the first transmission line between the other end portion and the parallel running portion. An impedance matching structure for matching the characteristic impedance between the parallel running portion and the non-parallel running portion is provided.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、伝送路が形成された配線基板に関する。   The present invention relates to a wiring board on which a transmission line is formed.

車載市場で用いられるインタフェース規格として、「FPD−LinkIII」、「GMSL」等のSerDesと呼ばれる規格が提案されている。下記の非特許文献1は、シリアルデータとパラレルデータとを相互変換するSerDes回路モジュールの一つであるFPD−LinkIIIの評価ボードの説明書である。非特許文献1の第21頁にシリアライザ(直列化IC)の周辺回路が開示されており、第25頁にデシリアライザ(並列化IC)の周辺回路が開示されている。シリアライザから送信された信号は同軸ケーブルを通って伝送され、デシリアライザで受信される。また、シリアライザ回路モジュールを駆動するための電力が、デシリアライザ回路モジュールから同軸ケーブルを通してシリアライザ回路モジュールに供給される。   As interface standards used in the in-vehicle market, standards called SerDes such as “FPD-LinkIII” and “GMSL” have been proposed. Non-Patent Document 1 below is a description of an evaluation board for FPD-LinkIII, which is one of SerDes circuit modules that mutually convert serial data and parallel data. The peripheral circuit of the serializer (serialized IC) is disclosed on page 21 of Non-Patent Document 1, and the peripheral circuit of the deserializer (parallelized IC) is disclosed on page 25. The signal transmitted from the serializer is transmitted through the coaxial cable and received by the deserializer. Further, power for driving the serializer circuit module is supplied from the deserializer circuit module to the serializer circuit module through a coaxial cable.

シリアライザからの出力は2ラインの差動出力であり、ケーブルには1芯の同軸線が用いられる。このため、シリアライザからの作動出力のうち一方の出力を同軸線に通し、他方の出力は50Ωで終端させることにより、シングルエンド伝送を行っている。   The output from the serializer is a two-line differential output, and a single-core coaxial line is used for the cable. For this reason, single-ended transmission is performed by passing one of the operation outputs from the serializer through a coaxial line and terminating the other output at 50Ω.

DS90UB913A-CXEVM & DS90UB914A-CXEVM User's Guide (http://www.tij.co.jp/jp/lit/ug/snlu135b/snlu135b.pdf)DS90UB913A-CXEVM & DS90UB914A-CXEVM User's Guide (http://www.tij.co.jp/en/lit/ug/snlu135b/snlu135b.pdf)

差動信号をシングルエンド信号に変換する際に伝送損失が発生する。本発明の目的は、差動出力を用いてシングルエンド伝送を行う場合の伝送損失の増大を抑制することが可能な回路基板を提供することである。   Transmission loss occurs when a differential signal is converted into a single-ended signal. An object of the present invention is to provide a circuit board capable of suppressing an increase in transmission loss when single-ended transmission is performed using a differential output.

本発明の第1の観点による配線基板は、
一方の端部に信号送受信回路が接続され、他方の端部が終端抵抗で終端された第1の伝送路と、
一方の端部に前記信号送受信回路が接続され、前記信号送受信回路に接続された端部側に前記第1の伝送路と並走して差動伝送路を構成する並走部分を含み、他方の端部と前記並走部分との間に前記第1の伝送路と並走していない非並走部分を含む第2の伝送路と、
前記並走部分と前記非並走部分との特性インピーダンスを整合させるインピーダンス整合構造と
を有する。
A wiring board according to a first aspect of the present invention provides:
A first transmission line in which a signal transmitting / receiving circuit is connected to one end and the other end is terminated with a termination resistor;
The signal transmission / reception circuit is connected to one end, and includes a parallel running part that forms a differential transmission path in parallel with the first transmission path on the end connected to the signal transmission / reception circuit, A second transmission line including a non-parallel running part that does not run parallel to the first transmission path between an end of the parallel running part and the parallel running part;
An impedance matching structure for matching characteristic impedances of the parallel running portion and the non-parallel running portion;

インピーダンス整合構造によって並走部分と非並走部分とのインピーダンス整合を図ることにより、第2の伝送路を伝送される信号の反射が抑制される。反射が抑制されることにより、伝送損失の増大を抑制することができる。   By impedance matching between the parallel portion and the non-parallel portion by the impedance matching structure, reflection of the signal transmitted through the second transmission path is suppressed. By suppressing reflection, an increase in transmission loss can be suppressed.

本発明の第2の観点による配線基板は、第1の観点による配線基板の構成に加えて、
前記非並走部分の幅が前記並走部分の幅より広く、前記非並走部分と前記並走部分との幅の相違によって前記インピーダンス整合構造が実現されるという特徴を有する。
In addition to the configuration of the wiring board according to the first aspect, the wiring board according to the second aspect of the present invention includes:
The width of the non-parallel portion is wider than the width of the parallel portion, and the impedance matching structure is realized by the difference in width between the non-parallel portion and the parallel portion.

並走部分の特性インピーダンスは、並走部分に並走する第1の伝送路の影響を受ける。これに対し、非並走部分の特性インピーダンスは、第1の伝送路の影響をほとんど受けない。並走する第1の伝送路の有無以外の条件が同一であれば、非並走部分の特性インピーダンスが並走部分の特性インピーダンスより高くなる。非並走部分の幅を広げると、非並走部分の寄生容量が増加し、寄生インダクタンスが低下する。その結果、非並走部分の特性インピーダンスが低下する。非並走部分の特性インピーダンスを低下させることにより、並走部分の特性インピーダンスに整合させることが可能になる。   The characteristic impedance of the parallel running portion is affected by the first transmission path that runs parallel to the parallel running portion. On the other hand, the characteristic impedance of the non-parallel running portion is hardly affected by the first transmission path. If the conditions other than the presence / absence of the first transmission path running in parallel are the same, the characteristic impedance of the non-parallel portion becomes higher than the characteristic impedance of the parallel portion. If the width of the non-parallel portion is increased, the parasitic capacitance of the non-parallel portion increases and the parasitic inductance decreases. As a result, the characteristic impedance of the non-parallel running portion is reduced. By reducing the characteristic impedance of the non-parallel portion, it is possible to match the characteristic impedance of the parallel portion.

本発明の第3の観点による配線基板は、第2の観点による配線基板の構成に加えて、
前記並走部分と前記第1の伝送路との間隔が一定であり、
前記非並走部分が、前記並走部分に連続する一部の領域に、前記信号送受信回路に接続される端部から遠ざかるに従って前記第1の伝送路との間隔が広がっている部分を含むという特徴を有する。
In addition to the configuration of the wiring board according to the second aspect, the wiring board according to the third aspect of the present invention includes:
An interval between the parallel running portion and the first transmission path is constant;
The non-parallel running part includes a part in which the distance from the first transmission path is widened in a part of a region continuous to the parallel running part as the distance from the end connected to the signal transmission / reception circuit increases. Has characteristics.

信号送受信回路に接続される端部から遠ざかるに従って非並走部分と第1の伝送路との間隔が広がるため、第1の伝送路及び第2の伝送路の長さ方向に関して、両者の相対位置関係が徐々に変化する。これにより、第2の伝送路の非並走部分と並走部分との特性インピーダンスの整合を取り易くなる。   Since the distance between the non-parallel running portion and the first transmission path increases as the distance from the end connected to the signal transmission / reception circuit increases, the relative positions of the first transmission path and the second transmission path with respect to each other The relationship changes gradually. This makes it easy to match the characteristic impedance between the non-parallel running portion and the parallel running portion of the second transmission path.

本発明の第4の観点による配線基板は、第1の観点による配線基板の構成に加えて、
さらに、グランドプレーンを有し、
前記非並走部分から前記グランドプレーンまでの距離が、前記並走部分から前記グランドプレーンまでの距離と異なり、前記非並走部分から前記グランドプレーンまでの距離と、前記並走部分から前記グランドプレーンまでの距離との相違によって前記インピーダンス整合構造が実現されているという特徴を有する。
In addition to the configuration of the wiring board according to the first aspect, the wiring board according to the fourth aspect of the present invention includes:
In addition, it has a ground plane,
The distance from the non-parallel portion to the ground plane is different from the distance from the parallel portion to the ground plane, the distance from the non-parallel portion to the ground plane, and the distance from the parallel portion to the ground plane. The impedance matching structure is realized by the difference from the distance up to.

伝送路からグランドプレーンまでの距離を変化させることにより、特性インピーダンスを調整することができる。非並走部分の特性インピーダンスと並走部分の特性インピーダンスとが整合するようにグランドプレーンまでの距離を調整することにより、信号の反射を抑制することができる。   The characteristic impedance can be adjusted by changing the distance from the transmission line to the ground plane. Signal reflection can be suppressed by adjusting the distance to the ground plane so that the characteristic impedance of the non-parallel portion matches the characteristic impedance of the parallel portion.

インピーダンス整合構造によって並走部分と非並走部分とのインピーダンス整合を図ることにより、第2の伝送路を伝送される信号の反射が抑制される。反射が抑制されることにより、伝送損失の増大を抑制することができる。   By impedance matching between the parallel portion and the non-parallel portion by the impedance matching structure, reflection of the signal transmitted through the second transmission path is suppressed. By suppressing reflection, an increase in transmission loss can be suppressed.

図1は、第1実施例による配線基板に搭載されるシリアライザ回路モジュール、デシリアライザ回路モジュール、及び両者を接続する同軸ケーブルの概略等価回路図である。FIG. 1 is a schematic equivalent circuit diagram of a serializer circuit module, a deserializer circuit module, and a coaxial cable that connects the serializer circuit module and the serializer circuit module mounted on the wiring board according to the first embodiment. 図2Aは、第1参考例による配線基板の概略平面図であり、図2Bは、第2参考例による配線基板の概略平面図である。FIG. 2A is a schematic plan view of a wiring board according to a first reference example, and FIG. 2B is a schematic plan view of a wiring board according to a second reference example. 図3Aは、第1実施例による配線基板の概略平面図であり、図3B及び図3Cは、それぞれ図3Aの一点鎖線3B−3B及び一点鎖線3C−3Cにおける断面図である。3A is a schematic plan view of the wiring board according to the first embodiment, and FIGS. 3B and 3C are cross-sectional views taken along one-dot chain line 3B-3B and one-dot chain line 3C-3C in FIG. 3A, respectively. 図4は、第2実施例による配線基板の概略平面図である。FIG. 4 is a schematic plan view of the wiring board according to the second embodiment. 図5Aは、第3実施例による配線基板の概略平面図であり、図5B及び図5Cは、それぞれ図5Aの一点鎖線5B−5B、及び一点鎖線5C−5Cにおける断面図である。5A is a schematic plan view of the wiring board according to the third embodiment, and FIGS. 5B and 5C are cross-sectional views taken along one-dot chain line 5B-5B and one-dot chain line 5C-5C in FIG. 5A, respectively. 図6Aは、第4実施例による配線基板の概略平面図であり、図6Bは、図6Aの一点鎖線6B−6Bにおける断面図である。6A is a schematic plan view of a wiring board according to a fourth embodiment, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along one-dot chain line 6B-6B in FIG. 6A. 図7Aは、シミュレーション対象となる第5実施例による配線基板の概略平面図であり、図7Bは、図7Aの一点鎖線7B−7Bにおける断面図であり、図7Cは、第1比較例による配線基板の概略平面図であり、図7Dは、第2比較例による配線基板の概略平面図である。7A is a schematic plan view of a wiring board according to a fifth embodiment to be simulated, FIG. 7B is a cross-sectional view taken along one-dot chain line 7B-7B in FIG. 7A, and FIG. 7C is a wiring according to the first comparative example. FIG. 7D is a schematic plan view of a wiring board according to a second comparative example. 図8は、第5実施例による配線基板の伝送路の特性インピーダンスの算出結果を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the calculation result of the characteristic impedance of the transmission path of the wiring board according to the fifth embodiment.

[第1実施例]
図1から図3Cまでの図面を参照して、第1実施例による回路モジュールについて説明する。
[First embodiment]
The circuit module according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3C.

図1は、第1実施例による配線基板に搭載されるシリアライザ回路モジュール10、デシリアライザ回路モジュール30、及び両者を接続する同軸ケーブル50を含む装置の概略等価回路図である。シリアライザ11及びその周辺回路が実装されたシリアライザ回路モジュール10と、デシリアライザ31及びその周辺回路が実装されたデシリアライザ回路モジュール30とが、同軸ケーブル50を介して接続されている。   FIG. 1 is a schematic equivalent circuit diagram of an apparatus including a serializer circuit module 10, a deserializer circuit module 30, and a coaxial cable 50 connecting the serializer circuit module 10 and the serializer circuit module 30 mounted on the wiring board according to the first embodiment. A serializer circuit module 10 on which the serializer 11 and its peripheral circuits are mounted and a deserializer circuit module 30 on which the deserializer 31 and its peripheral circuits are mounted are connected via a coaxial cable 50.

イメージセンサ60からシリアライザ11にパラレル信号が入力される。シリアライザ11は、入力されたパラレル信号をシリアル信号に変換する。このシリアル信号は、同軸ケーブル50を通してデシリアライザ31に入力される。デシリアライザ31は、入力されたシリアル信号をパラレル信号に変換して、電子制御ユニット(ECU)、ディスプレイ等の電子部品61に送信する。   A parallel signal is input from the image sensor 60 to the serializer 11. The serializer 11 converts the input parallel signal into a serial signal. This serial signal is input to the deserializer 31 through the coaxial cable 50. The deserializer 31 converts the input serial signal into a parallel signal and transmits the parallel signal to an electronic component 61 such as an electronic control unit (ECU) or a display.

シリアライザ回路モジュール10とデシリアライザ回路モジュール30とは、実装されている信号送受信素子がシリアライザ11かデシリアライザ31かの違いがあるが、基本的な回路構成は同一である。以下、シリアライザ回路モジュール10の構成について説明し、デシリアライザ回路モジュール30の構成については重複した説明を省略する。   The serializer circuit module 10 and the deserializer circuit module 30 have the same basic circuit configuration, although the mounted signal transmitting / receiving element is the serializer 11 or the deserializer 31. Hereinafter, the configuration of the serializer circuit module 10 will be described, and redundant description of the configuration of the deserializer circuit module 30 will be omitted.

シリアライザ回路モジュール10は、配線基板と、この配線基板に実装されたシリアライザ11及びその他の周辺回路部品を含む。配線基板に、グランドプレーン20、第1の伝送路21、第2の伝送路22、及び電源ライン23が設けられている。シリアライザ11は、入力されたパラレル信号をシリアル信号に変換して、データ出力端子D1、D2から差動信号を出力する。一方のデータ出力端子D1は、第1の伝送路21及び終端抵抗R1を介してグランドプレーン20に接続されている。他方のデータ出力端子D2は、第2の伝送路22を介して同軸ケーブル50の内部導体51に接続される。第1の伝送路21及び第2の伝送路22に、それぞれコンデンサC1、C2が直列に挿入されている。コンデンサC1、C2は直流をカットし、高周波信号を通過させる。   The serializer circuit module 10 includes a wiring board, a serializer 11 mounted on the wiring board, and other peripheral circuit components. A ground plane 20, a first transmission path 21, a second transmission path 22, and a power supply line 23 are provided on the wiring board. The serializer 11 converts the input parallel signal into a serial signal and outputs a differential signal from the data output terminals D1 and D2. One data output terminal D1 is connected to the ground plane 20 via the first transmission path 21 and the termination resistor R1. The other data output terminal D2 is connected to the inner conductor 51 of the coaxial cable 50 via the second transmission path 22. Capacitors C1 and C2 are inserted in series in the first transmission path 21 and the second transmission path 22, respectively. Capacitors C1 and C2 cut direct current and pass high-frequency signals.

データ出力端子D2から出力された一方の差動信号は、第2の伝送路22を経由して同軸ケーブル50の内部導体51まで伝送される。データ出力端子D1から出力された他方の作動信号は、第1の伝送路21を伝送される。第1の伝送路21は終端抵抗R1で終端されているため、信号の反射はほとんど生じない。   One differential signal output from the data output terminal D <b> 2 is transmitted to the inner conductor 51 of the coaxial cable 50 via the second transmission path 22. The other operation signal output from the data output terminal D1 is transmitted through the first transmission path 21. Since the first transmission path 21 is terminated by the termination resistor R1, signal reflection hardly occurs.

同軸ケーブル50の外部導体52がグランドプレーン20に接続される。同軸ケーブル50の内部導体51とコンデンサC2との間の第2の伝送路22がインダクタL1を介して電源ライン23に接続されている。インダクタL1は高周波信号をカットし、直流を通過させる。   An outer conductor 52 of the coaxial cable 50 is connected to the ground plane 20. A second transmission path 22 between the inner conductor 51 of the coaxial cable 50 and the capacitor C2 is connected to the power supply line 23 via the inductor L1. The inductor L1 cuts the high frequency signal and passes the direct current.

デシリアライザ回路モジュール30の電源ライン43に、直流電源55から電源が供給される。デシリアライザ回路モジュール30の電源ライン43は、同軸ケーブル50の内部導体51を介してシリアライザ回路モジュール10の電源ライン23に直流的に低インピーダンスで接続されている。デシリアライザ回路モジュール30のグランドプレーン40は、同軸ケーブル50の外部導体52を介してシリアライザ回路モジュール10のグランドプレーン20に直流的に低インピーダンスで接続される。直流電源55からデシリアライザ回路モジュール30及び同軸ケーブル50を介して、シリアライザ回路モジュール10に電源が供給される。   Power is supplied from a DC power supply 55 to the power supply line 43 of the deserializer circuit module 30. The power supply line 43 of the deserializer circuit module 30 is connected to the power supply line 23 of the serializer circuit module 10 via the inner conductor 51 of the coaxial cable 50 with a low impedance in a direct current manner. The ground plane 40 of the deserializer circuit module 30 is connected to the ground plane 20 of the serializer circuit module 10 via the outer conductor 52 of the coaxial cable 50 with a low impedance. Power is supplied from the DC power supply 55 to the serializer circuit module 10 via the deserializer circuit module 30 and the coaxial cable 50.

図2Aは、第1参考例による配線基板の概略平面図である。第1参考例では、シリアライザ11のデータ出力端子D1、D2にそれぞれ接続された第1の伝送路21及び第2の伝送路22が差動伝送路を構成する。シリアライザ11から出力された差動信号が第1の伝送路21及び第2の伝送路22を差動伝送される。第2の伝送路22の特性インピーダンスZは、第2の伝送路22の寄生インダクタンス、第2の伝送路22とグランドプレーン20との間、及び第2の伝送路22と隣の第1の伝送路21との間の寄生容量によって決まる。第2の伝送路22の単位長さ当たりのインダクタンスをLで表し、単位長さ当たりの寄生容量をCで表すと、特性インピーダンスZは以下の式で表される。

Figure 2018195773
FIG. 2A is a schematic plan view of a wiring board according to a first reference example. In the first reference example, the first transmission path 21 and the second transmission path 22 respectively connected to the data output terminals D1 and D2 of the serializer 11 constitute a differential transmission path. The differential signal output from the serializer 11 is differentially transmitted through the first transmission path 21 and the second transmission path 22. The characteristic impedance Z 0 of the second transmission path 22 is the parasitic inductance of the second transmission path 22, between the second transmission path 22 and the ground plane 20, and the first transmission line adjacent to the second transmission path 22. It is determined by the parasitic capacitance with the transmission line 21. When the inductance per unit length of the second transmission path 22 is represented by L and the parasitic capacitance per unit length is represented by C, the characteristic impedance Z 0 is represented by the following equation.
Figure 2018195773

図2Bは、第2参考例による配線基板の概略平面図である。第2参考例では、一方のデータ出力端子D2から出力された一方の差動信号が、第2の伝送路22を経由して同軸ケーブルまで伝送され、同軸ケーブルを通してシングルエンド伝送される。他方のデータ出力端子D1から出力された他方の差動信号が伝送される第1の伝送路21は終端抵抗R1で終端されている。第1の伝送路21及び第2の伝送路22に、それぞれコンデンサC1、C2が直列に挿入されている。   FIG. 2B is a schematic plan view of a wiring board according to a second reference example. In the second reference example, one differential signal output from one data output terminal D2 is transmitted to the coaxial cable via the second transmission path 22, and is transmitted single-ended through the coaxial cable. The first transmission path 21 through which the other differential signal output from the other data output terminal D1 is transmitted is terminated with a termination resistor R1. Capacitors C1 and C2 are inserted in series in the first transmission path 21 and the second transmission path 22, respectively.

第2の伝送路22は、第1の伝送路21と並走する部分(以下、並走部分という。)22A、及び並走しない部分(以下、非並走部分という。)22Bとで構成される。並走部分22Aには、グランドプレーン20との間、及び第1の伝送路21との間に寄生容量Cが発生する。ところが、非並走部分22Bでは、第1の伝送路21との間の寄生容量はほとんど無視できる値になり、実質的にグランドプレーン20との間にのみ寄生容量Cが発生する。このため、非並走部分22Bの単位長さたりの寄生容量は、並走部分22Aの単位長さたりの寄生容量より小さくなる。   The second transmission path 22 includes a portion (hereinafter referred to as a parallel running portion) 22A that runs parallel to the first transmission path 21 and a portion (hereinafter referred to as a non-parallel running portion) 22B that does not run parallel. The Parasitic capacitance C is generated between the parallel running portion 22 </ b> A and the ground plane 20 and between the first transmission path 21. However, in the non-parallel portion 22 </ b> B, the parasitic capacitance between the first transmission path 21 and the first transmission line 21 is almost negligible, and the parasitic capacitance C is generated substantially only between the ground plane 20. For this reason, the parasitic capacitance per unit length of the non-parallel portion 22B is smaller than the parasitic capacitance per unit length of the parallel portion 22A.

第2の伝送路22の単位長さたりの寄生インダクタンスLが長さ方向に関して一定であるとすると、非並走部分22Bの特性インピーダンスZは、寄生容量Cが小さくなることにより、並走部分22Aの特性インピーダンスZより大きくなる。並走部分22Aと非並走部分22Bとで特性インピーダンスZが整合されないため、両者の境界で信号の反射等の不具合が生じる。 Assuming that the parasitic inductance L per unit length of the second transmission path 22 is constant in the length direction, the characteristic impedance Z 0 of the non-parallel portion 22B is reduced due to the parasitic capacitance C being reduced. greater than the characteristic impedance Z 0 of 22A. Since the parallel running portion 22A and the characteristic impedance Z 0 in the non-parallel running portion 22B is not matched, defects such as reflection of the signal occurs at both boundaries.

図3Aは、第1実施例による配線基板の概略平面図である。第2の伝送路22の一方の端部がシリアライザ11等の信号送受信回路のデータ出力端子D2に接続される。第2の伝送路22の他方の端部は、例えば同軸ケーブル50(図1)の内部導体51に接続される。第1の伝送路21の一方の端部がシリアライザ11等の信号送受信回路のデータ出力端子D1に接続され、他方の端部は終端抵抗R1、及びスルーホール27を介して、グランドプレーン20(図1)に接続される。   FIG. 3A is a schematic plan view of the wiring board according to the first embodiment. One end of the second transmission path 22 is connected to a data output terminal D2 of a signal transmission / reception circuit such as the serializer 11. The other end of the second transmission path 22 is connected to, for example, the inner conductor 51 of the coaxial cable 50 (FIG. 1). One end of the first transmission path 21 is connected to a data output terminal D1 of a signal transmission / reception circuit such as the serializer 11, and the other end is connected to the ground plane 20 (see FIG. 5) via a termination resistor R1 and a through hole 27. 1).

第2の伝送路22は並走部分22Aと非並走部分22Bとを含む。並走部分22Aはシリアライザ11に接続され、第1の伝送路21と並走する。非並走部分22Bは、同軸ケーブル50(図1)に接続される端部と並走部分22Aとの間に配置され、第1の伝送路21と並走していない。第2の伝送路22の並走部分22Aと第1の伝送路21との間隔は一定であり、両者によって差動伝送路が構成される。第1実施例による配線基板は、並走部分22Aと非並走部分22Bとの特性インピーダンスを整合させるインピーダンス整合構造を有する。ここで、「特性インピーダンスを整合させる」とは、必ずしも特性インピーダンスを完全に一致させることを意味しているわけではなく、特性インピーダンスの不整合の度合いを緩和させることを意味する。   The second transmission path 22 includes a parallel running portion 22A and a non-parallel running portion 22B. The parallel running portion 22 </ b> A is connected to the serializer 11 and runs parallel to the first transmission path 21. The non-parallel portion 22B is disposed between the end connected to the coaxial cable 50 (FIG. 1) and the parallel portion 22A, and does not run parallel to the first transmission path 21. The distance between the parallel portion 22A of the second transmission path 22 and the first transmission path 21 is constant, and a differential transmission path is configured by both. The wiring board according to the first embodiment has an impedance matching structure that matches the characteristic impedance of the parallel running portion 22A and the non-parallel running portion 22B. Here, “matching the characteristic impedance” does not necessarily mean that the characteristic impedance is completely matched, but means that the degree of mismatch of the characteristic impedance is reduced.

以下、インピーダンス整合構造について説明する。第2の伝送路22の非並走部分22Bは並走部分22Aより太くされている。非並走部分22Bは、並走部分22Aと接続された箇所において、並走部分22Aに向かって幅が徐々に狭くなるテーパ部22Cを含む。非並走部分22Bの幅と並走部分22Aの幅とが相違する構造、より具体的には非並走部分22Bが並走部分22Aより太くされた構造により、インピーダンス整合構造が実現されている。   Hereinafter, the impedance matching structure will be described. The non-parallel running portion 22B of the second transmission path 22 is thicker than the parallel running portion 22A. The non-parallel running portion 22B includes a tapered portion 22C whose width gradually decreases toward the parallel running portion 22A at a location connected to the parallel running portion 22A. The impedance matching structure is realized by the structure in which the width of the non-parallel portion 22B is different from the width of the parallel portion 22A, more specifically, the structure in which the non-parallel portion 22B is thicker than the parallel portion 22A. .

図3B及び図3Cは、それぞれ図3Aの一点鎖線3B−3B、及び一点鎖線3C−3Cにおける断面図である。配線基板は、誘電体基板25、その上面に形成された第2の伝送路22の並走部分22Aと非並走部分22B、第1の伝送路21、及び裏面に形成されたグランドプレーン20を含む。図3Bに示すように、第2の伝送路22の並走部分22Aとグランドプレーン20との間に寄生容量Caが発生し、並走部分22Aと第1の伝送路21との間に寄生容量Cbが発生する。第1の伝送路21とグランドプレーン20との間に寄生容量Ccが発生する。図3Cに示すように、第2の伝送路22の非並走部分22Bとグランドプレーン20との間に寄生容量Cdが発生する。非並走部分22Bと第1の伝送路21との間には、寄生容量はほとんど発生しない。   3B and 3C are cross-sectional views taken along one-dot chain line 3B-3B and one-dot chain line 3C-3C in FIG. 3A, respectively. The wiring board includes a dielectric substrate 25, parallel running portions 22A and non-parallel running portions 22B of the second transmission path 22 formed on the upper surface, the first transmission path 21 and the ground plane 20 formed on the back surface. Including. As shown in FIG. 3B, a parasitic capacitance Ca is generated between the parallel portion 22A of the second transmission path 22 and the ground plane 20, and a parasitic capacitance is generated between the parallel portion 22A and the first transmission path 21. Cb is generated. A parasitic capacitance Cc is generated between the first transmission path 21 and the ground plane 20. As shown in FIG. 3C, a parasitic capacitance Cd is generated between the non-parallel portion 22 </ b> B of the second transmission path 22 and the ground plane 20. There is almost no parasitic capacitance between the non-parallel portion 22B and the first transmission path 21.

次に、インピーダンス整合構造によってインピーダンスを整合させることができる理由について説明する。   Next, the reason why impedance can be matched by the impedance matching structure will be described.

並走部分22Aとグランドプレーン20との間の合成寄生容量は、寄生容量Caより大きくなる。非並走部分22Bが並走部分22Aと同一の幅である場合、非並走部分22Bに発生する寄生容量Cdは並走部分22Aとグランドプレーン20との間に寄生容量Caとほぼ等しくなる。寄生容量Caは並走部分22Aの合成寄生容量より小さいため、式(1)から、並走部分22Aと等幅の非並走部分22Bの特性インピーダンスは、並走部分22Aの特性インピーダンスより大きくなってしまう。   The combined parasitic capacitance between the parallel running portion 22A and the ground plane 20 is larger than the parasitic capacitance Ca. When the non-parallel portion 22B has the same width as the parallel portion 22A, the parasitic capacitance Cd generated in the non-parallel portion 22B is approximately equal to the parasitic capacitance Ca between the parallel portion 22A and the ground plane 20. Since the parasitic capacitance Ca is smaller than the combined parasitic capacitance of the parallel portion 22A, from the equation (1), the characteristic impedance of the non-parallel portion 22B having the same width as the parallel portion 22A is larger than the characteristic impedance of the parallel portion 22A. End up.

第1実施例では、非並走部分22Bが並走部分22Aより太くされているため、非並走部分22Bの寄生容量Cdが並走部分22Aの寄生容量Caより大きい。また、マイクロストリップ線路の寄生インダクタンスLは、以下の式で表すことができる。

Figure 2018195773

ここで、μは伝送路を構成する材料の透磁率であり、wは伝送路の幅であり、aは伝送路の長さであり、tは伝送路とグランドプレーンとの間隔である。伝送路の幅wを広げると、寄生インダクタンスLが小さくなることがわかる。従って、非並走部分22Bの寄生インダクタンスは並走部分22Aの寄生インダクタンスより小さい。 In the first embodiment, since the non-parallel portion 22B is thicker than the parallel portion 22A, the parasitic capacitance Cd of the non-parallel portion 22B is larger than the parasitic capacitance Ca of the parallel portion 22A. Further, the parasitic inductance L of the microstrip line can be expressed by the following equation.
Figure 2018195773

Here, μ 0 is the magnetic permeability of the material constituting the transmission line, w is the width of the transmission line, a is the length of the transmission line, and t is the distance between the transmission line and the ground plane. It can be seen that the parasitic inductance L decreases when the width w of the transmission line is increased. Therefore, the parasitic inductance of the non-parallel portion 22B is smaller than the parasitic inductance of the parallel portion 22A.

上述のように、非並走部分22Bの幅を広げると、広げる前の伝送路と比べて寄生容量が大きくなり、寄生インダクタンスが小さくなる。式(1)から、非並走部分22Bの特性インピーダンスは、幅を広げる前の伝送路の特性インピーダンスより低くなる。このため、非並走部分22Bを並走部分22Aより太くすることにより、並走部分22Aと同一の太さとした場合と比べて、非並走部分22Bの特性インピーダンスと並走部分22Aの特性インピーダンスに近づけることが可能になる。すなわち、非並走部分22Bの特性インピーダンスを並走部分22Aの特性インピーダンスに整合させることが可能になる。   As described above, when the width of the non-parallel portion 22B is increased, the parasitic capacitance is increased and the parasitic inductance is reduced as compared with the transmission path before being expanded. From the equation (1), the characteristic impedance of the non-parallel portion 22B is lower than the characteristic impedance of the transmission line before the width is increased. For this reason, by making the non-parallel portion 22B thicker than the parallel portion 22A, the characteristic impedance of the non-parallel portion 22B and the characteristic impedance of the parallel portion 22A are compared with the case where the non-parallel portion 22B has the same thickness as the parallel portion 22A. It becomes possible to approach. That is, the characteristic impedance of the non-parallel portion 22B can be matched with the characteristic impedance of the parallel portion 22A.

次に、第1実施例による配線基板が有する優れた効果について説明する。
第1実施例では、第2の伝送路22の非並走部分22Bの特性インピーダンスを並走部分22Aの特性インピーダンスに整合させることにより、並走部分22Aと非並走部分22Bとの境界における高周波信号の反射を低減させることができる。これにより、伝送損失の増大を抑制することができる。並走部分22Aに対する非並走部分22Bの幅の好ましい拡幅量は、シミュレーションや実際の評価実験等により決定することができる。
Next, the excellent effect of the wiring board according to the first embodiment will be described.
In the first embodiment, by matching the characteristic impedance of the non-parallel portion 22B of the second transmission path 22 to the characteristic impedance of the parallel portion 22A, the high frequency at the boundary between the parallel portion 22A and the non-parallel portion 22B. Signal reflection can be reduced. Thereby, an increase in transmission loss can be suppressed. A preferable widening amount of the width of the non-parallel portion 22B relative to the parallel portion 22A can be determined by simulation, an actual evaluation experiment, or the like.

並走部分22Aと非並走部分22Bとの幅を、両者の境界で不連続に変化させると、不連続部分でノイズが発生しやすくなる。第1実施例では、テーパ部22Cを設けて幅を徐々に、連続的に変化させているため、ノイズの発生を抑制することができる。   When the widths of the parallel running portion 22A and the non-parallel running portion 22B are discontinuously changed at the boundary between the two, noise is likely to be generated at the discontinuous portion. In the first embodiment, since the taper portion 22C is provided and the width is gradually and continuously changed, generation of noise can be suppressed.

[第2実施例]
次に、図4を参照して第2実施例による配線基板について説明する。以下、第1実施例による配線基板と共通の構成については説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, the wiring board according to the second embodiment will be described with reference to FIG. Hereinafter, the description of the configuration common to the wiring board according to the first embodiment will be omitted.

図4は、第2実施例による配線基板の概略平面図である。第1実施例では、第1の伝送路21(図3A)が、第2の伝送路22の並走部分22Aに対して並走した後、ほぼ直角に折れ曲がって終端されていた。第2の伝送路22は、1本の直線に沿う形状を有していた。第2実施例では、非並走部分22Bが、並走部分22Aに連続する一部の領域に、シリアライザ11に接続される端部から遠ざかるに従って第1の伝送路21との間隔Gが徐々に広がる部分(以下、間隔広がり部という。)22Dを含む。   FIG. 4 is a schematic plan view of the wiring board according to the second embodiment. In the first embodiment, after the first transmission path 21 (FIG. 3A) has run parallel to the parallel running portion 22A of the second transmission path 22, the first transmission path 21 is bent at a substantially right angle and terminated. The second transmission path 22 had a shape along one straight line. In the second embodiment, the distance G from the first transmission path 21 gradually increases as the non-parallel portion 22B moves away from the end connected to the serializer 11 in a part of the region that is continuous with the parallel portion 22A. A portion (hereinafter, referred to as an interval expanding portion) 22D that expands is included.

第1の伝送路21は、第2の伝送路22の間隔広がり部22Dに対応して、間隔広がり部21Dを含む。間隔広がり部22Dと間隔広がり部21Dとは、並走部分22Aと、それに並走する第1の伝送路21との対称軸CLに関して線対称である。間隔広がり部22D、21Dは、並走部分22Aから遠ざかるに従って、対称軸CLから離れるように斜めに配置されている。   The first transmission path 21 includes a spacing extension portion 21 </ b> D corresponding to the spacing extension portion 22 </ b> D of the second transmission path 22. The interval spreading portion 22D and the interval spreading portion 21D are line symmetric with respect to the axis of symmetry CL between the parallel running portion 22A and the first transmission path 21 running parallel thereto. The space spreading portions 22D and 21D are arranged obliquely so as to be separated from the symmetry axis CL as the distance from the parallel running portion 22A increases.

間隔広がり部22Dは、並走部分22Aから遠ざかるに従って徐々に太くなっている。並走部分22Aから見て間隔広がり部22Dよりも遠い領域の非並走部分22Bは、対称軸CLに対して平行であり、並走部分22Aより太く、その幅は一定である。第2実施例においては、間隔広がり部22D、21D、及び非並走部分22Bが並走部分22Aより太くされた構成により、インピーダンス整合構造が実現される。   The interval widening portion 22D gradually becomes thicker as it moves away from the parallel running portion 22A. The non-parallel running portion 22B in a region farther from the interval spreading portion 22D when viewed from the parallel running portion 22A is parallel to the symmetry axis CL, thicker than the parallel running portion 22A, and its width is constant. In the second embodiment, the impedance matching structure is realized by the configuration in which the gap extending portions 22D and 21D and the non-parallel running portion 22B are thicker than the parallel running portion 22A.

次に、第2実施例による配線基板が有する優れた効果について説明する。第2実施例においても、インピーダンス整合構造により、非並走部分22Bの特性インピーダンスを並走部分22Aの特性インピーダンスに整合させることができる。また、間隔広がり部22D、21Dが設けられているため、第1の伝送路21及び第2の伝送路22の長さ方向に関して第2の伝送路22と第1の伝送路21との相対位置関係が徐々に変化する。その結果、インピーダンス整合を取り易くなるという効果が得られる。   Next, the excellent effect of the wiring board according to the second embodiment will be described. Also in the second embodiment, the characteristic impedance of the non-parallel portion 22B can be matched with the characteristic impedance of the parallel portion 22A by the impedance matching structure. In addition, since the interval spreading portions 22D and 21D are provided, the relative positions of the second transmission path 22 and the first transmission path 21 with respect to the length direction of the first transmission path 21 and the second transmission path 22 are described. The relationship changes gradually. As a result, an effect of facilitating impedance matching is obtained.

[第3実施例]
次に、図5Aから図5Cまでの図面を参照して第3実施例による配線基板について説明する。以下、第1実施例による配線基板と共通の構成については説明を省略する。
[Third embodiment]
Next, a wiring board according to a third embodiment will be described with reference to FIGS. 5A to 5C. Hereinafter, the description of the configuration common to the wiring board according to the first embodiment will be omitted.

図5Aは、第3実施例による配線基板の概略平面図である。第1実施例では、第1の伝送路21及び第2の伝送路22(図3B、図3C)がマイクロストリップ線路で構成されていたが、第3実施例では、第1の伝送路21及び第2の伝送路22がコプレーナ線路で構成される。図5Aにおいて、グランドプレーン20が配置された領域にハッチングが付されている。   FIG. 5A is a schematic plan view of a wiring board according to a third embodiment. In the first embodiment, the first transmission path 21 and the second transmission path 22 (FIGS. 3B and 3C) are configured by microstrip lines, but in the third embodiment, the first transmission path 21 and The second transmission path 22 is constituted by a coplanar line. In FIG. 5A, the area where the ground plane 20 is arranged is hatched.

第2の伝送路22の並走部分22Aと非並走部分22Bとは、同一の太さを有する。並走部分22Aと第1の伝送路21とにより差動伝送路が構成され、その両側にグランドプレーン20が配置されている。第2の伝送路22の非並走部分22Bの両側にも、グランドプレーン20が配置されている。第1の伝送路21は、その一方の端部において終端抵抗R1を介してグランドプレーン20に接続されている。   The parallel running portion 22A and the non-parallel running portion 22B of the second transmission path 22 have the same thickness. The parallel transmission portion 22A and the first transmission path 21 constitute a differential transmission path, and ground planes 20 are disposed on both sides thereof. The ground plane 20 is also arranged on both sides of the non-parallel running portion 22B of the second transmission path 22. The first transmission path 21 is connected to the ground plane 20 via a termination resistor R1 at one end thereof.

非並走部分22Bからグランドプレーン20までの距離GBと、並走部分22Aからグランドプレーン20までの距離GAとが異なる。第2の伝送路22からグランドプレーン20までの距離は、並走部分22Aと非並走部分22Bとの境界領域26において徐々に変化する。境界領域26以外においては、距離GA及び距離GBは一定である。   The distance GB from the non-parallel portion 22B to the ground plane 20 is different from the distance GA from the parallel portion 22A to the ground plane 20. The distance from the second transmission path 22 to the ground plane 20 gradually changes in the boundary region 26 between the parallel running portion 22A and the non-parallel running portion 22B. Outside the boundary region 26, the distance GA and the distance GB are constant.

図5B及び図5Cは、それぞれ図5Aの一点鎖線5B−5B、及び一点鎖線5C−5Cにおける断面図である。図5Bに示すように、非並走部分22Bと、片方のグランドプレーン20との間に寄生容量Ceが発生する。非並走部分22Bと、両側のグランドプレーン20との間の合成寄生容量は、寄生容量Ceの2倍になる。図5Cに示すように、並走部分22Aとグランドプレーン20との間に寄生容量Cfが発生し、並走部分22Aと第1の伝送路21との間に寄生容量Cgが発生し、第1の伝送路21とグランドプレーン20との間に寄生容量Chが発生する。並走部分22Aとグランドプレーン20との間の合成寄生容量Ccは、これらの寄生容量Cf、Cg、Chを用いて以下の式で表される。

Figure 2018195773
5B and 5C are cross-sectional views taken along one-dot chain line 5B-5B and one-dot chain line 5C-5C in FIG. 5A, respectively. As shown in FIG. 5B, a parasitic capacitance Ce is generated between the non-parallel portion 22 </ b> B and one ground plane 20. The combined parasitic capacitance between the non-parallel portion 22B and the ground planes 20 on both sides is twice the parasitic capacitance Ce. As shown in FIG. 5C, a parasitic capacitance Cf is generated between the parallel portion 22A and the ground plane 20, and a parasitic capacitance Cg is generated between the parallel portion 22A and the first transmission path 21. A parasitic capacitance Ch is generated between the transmission line 21 and the ground plane 20. The combined parasitic capacitance Cc between the parallel running portion 22A and the ground plane 20 is expressed by the following equation using these parasitic capacitances Cf, Cg, and Ch.
Figure 2018195773

また、非並走部分22Bの単位長さあたりのインダクタンス、及び並走部分22Aの単位長さあたりのインダクタンスは、それぞれ距離GB及び距離GAに依存する。   Further, the inductance per unit length of the non-parallel portion 22B and the inductance per unit length of the parallel portion 22A depend on the distance GB and the distance GA, respectively.

非並走部分22Bの特性インピーダンスは、その単位長さあたりの合成寄生容量と寄生インダクタンスとから求まる。同様に、並走部分22Aの特性インピーダンスも、その単位長さあたりの合成寄生容量と寄生インダクタンスとから求まる。非並走部分22Bの特性インピーダンスが並走部分22Aの特性インピーダンスに整合するように、距離GA及び距離GBが設定されている。このように距離GA及び距離GBを設定することにより、非並走部分22Bと並走部分22Aとの境界における高周波信号の反射を抑制することができる。   The characteristic impedance of the non-parallel portion 22B is obtained from the combined parasitic capacitance and parasitic inductance per unit length. Similarly, the characteristic impedance of the parallel running portion 22A is also obtained from the combined parasitic capacitance and parasitic inductance per unit length. The distance GA and the distance GB are set so that the characteristic impedance of the non-parallel portion 22B matches the characteristic impedance of the parallel portion 22A. By setting the distance GA and the distance GB in this way, reflection of high-frequency signals at the boundary between the non-parallel portion 22B and the parallel portion 22A can be suppressed.

また、第3実施例による配線基板においては、第2の伝送路22の幅が一定であるため、第2の伝送路22と同軸ケーブル用のサセプタクルとの接続箇所において、従来の伝送路のパターン設計を流用することが可能である。   Further, in the wiring board according to the third embodiment, since the width of the second transmission path 22 is constant, the pattern of the conventional transmission path at the connection point between the second transmission path 22 and the coaxial cable susceptor. It is possible to divert the design.

[第4実施例]
次に、図6A及び図6Bを参照して第4実施例による配線基板について説明する。以下、第1実施例による配線基板と共通の構成については説明を省略する。
[Fourth embodiment]
Next, a wiring board according to a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 6A and 6B. Hereinafter, the description of the configuration common to the wiring board according to the first embodiment will be omitted.

図6Aは、第4実施例による配線基板の概略平面図である。第1実施例では、第2の伝送路22の非並走部分22Bを並走部分22Aより太くしたが、第4実施例では、第2の伝送路22の幅が一定である。すなわち、非並走部分22Bの幅が並走部分22Aの幅と等しい。   FIG. 6A is a schematic plan view of a wiring board according to a fourth embodiment. In the first embodiment, the non-parallel running portion 22B of the second transmission path 22 is thicker than the parallel running section 22A, but in the fourth embodiment, the width of the second transmission path 22 is constant. That is, the width of the non-parallel running portion 22B is equal to the width of the parallel running portion 22A.

図6Bは、図6Aの一点鎖線6B−6Bにおける断面図である。誘電体基板25の上面に第2の伝送路22が形成されている。誘電体基板25の裏面にグランドプレーン20Aが配置され、内層に他のグランドプレーン20Bが配置されている。内層のグランドプレーン20Bは、非並走部分22Bの直下に配置されているが、並走部分22Aの直下には配置されていない。グランドプレーン20Aとグランドプレーン20Bとは層間接続用のビア導体によって相互に接続されている。グランドプレーン20Aと20Bとが、第2の伝送路22に対してグランドプレーン20として作用する。   6B is a cross-sectional view taken along one-dot chain line 6B-6B in FIG. 6A. A second transmission path 22 is formed on the upper surface of the dielectric substrate 25. A ground plane 20A is disposed on the back surface of the dielectric substrate 25, and another ground plane 20B is disposed on the inner layer. The inner-layer ground plane 20B is disposed immediately below the non-parallel running portion 22B, but is not disposed directly below the parallel running portion 22A. The ground plane 20A and the ground plane 20B are connected to each other by via conductors for interlayer connection. The ground planes 20 </ b> A and 20 </ b> B act as the ground plane 20 with respect to the second transmission path 22.

非並走部分22Bからグランドプレーン20Bまでの距離GBが、並走部分22Aからグランドプレーン20Aまでの距離GAより短い。距離GBを距離GAより短くすることにより、非並走部分22Bに第1の伝送路21が並走していないことによる寄生容量の低下を補償している。これにより、並走部分22Aと非並走部分22Bとの特性インピーダンスを整合させることができる。第4実施例においては、距離GBを距離GAより狭くした構造により、インピーダンス整合構造が実現される。   The distance GB from the non-parallel portion 22B to the ground plane 20B is shorter than the distance GA from the parallel portion 22A to the ground plane 20A. By making the distance GB shorter than the distance GA, a reduction in parasitic capacitance due to the fact that the first transmission path 21 does not run parallel to the non-parallel running portion 22B is compensated. Thereby, the characteristic impedance of the parallel running portion 22A and the non-parallel running portion 22B can be matched. In the fourth embodiment, an impedance matching structure is realized by a structure in which the distance GB is narrower than the distance GA.

[第5実施例]
次に、図7Aから図8までの図面を参照して第5実施例による配線基板について説明する。以下、第1実施例による配線基板と共通の構成については説明を省略する。第5実施例では、特性インピーダンスを整合させることが可能であることを、シミュレーションにより確認する。
[Fifth embodiment]
Next, a wiring board according to a fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 7A to 8. Hereinafter, the description of the configuration common to the wiring board according to the first embodiment will be omitted. In the fifth embodiment, it is confirmed by simulation that the characteristic impedance can be matched.

図7Aは、シミュレーション対象となる第5実施例による配線基板の概略平面図である。第1実施例では、第2の伝送路22の並走部分22Aと第1の伝送路21(図3A)とが同じ幅であった。第5実施例では、第2の伝送路22の特性インピーダンスを50Ωに整合させるために、並走部分22Aの幅W1と第1の伝送路21の幅Wとをやや異ならせた。   FIG. 7A is a schematic plan view of a wiring board according to a fifth embodiment to be simulated. In the first embodiment, the parallel running portion 22A of the second transmission path 22 and the first transmission path 21 (FIG. 3A) have the same width. In the fifth embodiment, the width W1 of the parallel running portion 22A and the width W of the first transmission path 21 are slightly different in order to match the characteristic impedance of the second transmission path 22 to 50Ω.

並走部分22Aの長さLAを25mmとし、非並走部分22Bの長さLBを25mmとし、テーパ部22Cの長さLCを0.3mmとした。なお、テーパ部22Cは非並走部分22Bに含まれる。第1の伝送路21の幅Wを0.083mmとし、並走部分22Aの幅W1を0.11mmとし、非並走部分22Bの幅W2を0.155mmとした。並走部分22Aと第1の伝送路21との間隔Sを0.0327mmとした。   The length LA of the parallel running portion 22A was 25 mm, the length LB of the non-parallel running portion 22B was 25 mm, and the length LC of the tapered portion 22C was 0.3 mm. The tapered portion 22C is included in the non-parallel running portion 22B. The width W of the first transmission path 21 was 0.083 mm, the width W1 of the parallel running portion 22A was 0.11 mm, and the width W2 of the non-parallel running portion 22B was 0.155 mm. The distance S between the parallel running portion 22A and the first transmission path 21 was 0.0327 mm.

図7Bは、図7Aの一点鎖線7B−7Bにおける断面図である。第1の伝送路21及び第2の伝送路22の厚さtを0.02mmとし、第1の伝送路21及び第2の伝送路22からグランドプレーン20までの距離hを0.1mmとした。誘電体基板25の比誘電率εrを4.4とした。   7B is a cross-sectional view taken along one-dot chain line 7B-7B in FIG. 7A. The thickness t of the first transmission path 21 and the second transmission path 22 is 0.02 mm, and the distance h from the first transmission path 21 and the second transmission path 22 to the ground plane 20 is 0.1 mm. . The relative dielectric constant εr of the dielectric substrate 25 was set to 4.4.

比較のために、2つの比較例による配線基板についてもシミュレーションを行った。
図7Cは、第1比較例による配線基板の概略平面図である。第1比較例では、第2の伝送路22と第1の伝送路21とが差動伝送路を構成している。第1の伝送路21及び第2の伝送路22の長さLXを50mmとした。第1の伝送路21及び第2の伝送路22の幅Wを0.083mmとした。第1の伝送路21と第2の伝送路22との間隔Sは、第5実施例による配線基板の並走部分22Aと第1の伝送路21との間隔Sと同一である。配線基板の厚さ方向に関する寸法、及び比誘電率は、第5実施例のものと同一である。
For comparison, a simulation was also performed for the wiring boards according to the two comparative examples.
FIG. 7C is a schematic plan view of a wiring board according to a first comparative example. In the first comparative example, the second transmission path 22 and the first transmission path 21 constitute a differential transmission path. The length LX of the first transmission path 21 and the second transmission path 22 was 50 mm. The width W of the first transmission path 21 and the second transmission path 22 was set to 0.083 mm. The distance S between the first transmission path 21 and the second transmission path 22 is the same as the distance S between the parallel running portion 22A of the wiring board according to the fifth embodiment and the first transmission path 21. The dimensions in the thickness direction of the wiring board and the relative dielectric constant are the same as those in the fifth embodiment.

図7Dは、第2比較例による配線基板の概略平面図である。第2比較例では、第2の伝送路22の並走部分22Aと非並走部分22Bとの幅が同一である。並走部分22Aの長さLA及び非並走部分22Bの長さLBは、第5実施例による配線基板のそれらの長さLA、LBと同一である。第1の伝送路21及び第2の伝送路22の幅Wは、第1比較例による配線基板のそれらの幅Wと同一である。並走部分22Aと第1の伝送路21との間隔Sは、第5実施例による配線基板における間隔Sと同一である。配線基板の厚さ方向に関する寸法、及び比誘電率は、第5実施例のものと同一である。   FIG. 7D is a schematic plan view of a wiring board according to a second comparative example. In the second comparative example, the widths of the parallel running portion 22A and the non-parallel running portion 22B of the second transmission path 22 are the same. The length LA of the parallel running portion 22A and the length LB of the non-parallel running portion 22B are the same as those lengths LA and LB of the wiring board according to the fifth embodiment. The widths W of the first transmission path 21 and the second transmission path 22 are the same as those widths W of the wiring board according to the first comparative example. The distance S between the parallel running portion 22A and the first transmission path 21 is the same as the distance S in the wiring board according to the fifth embodiment. The dimensions in the thickness direction of the wiring board and the relative dielectric constant are the same as those in the fifth embodiment.

三次元電磁界解析ツールを用いて、第5実施例、第1比較例、及び第2比較例による配線基板の第2の伝送路22の時間領域反射(TDR)特性をシミュレーションにより求め、シミュレーション結果から特性インピーダンスを求めた。   Using a three-dimensional electromagnetic field analysis tool, the time domain reflection (TDR) characteristics of the second transmission path 22 of the wiring board according to the fifth example, the first comparative example, and the second comparative example are obtained by simulation, and the simulation result From which the characteristic impedance was obtained.

図8は、求められた特性インピーダンスを示すグラフである。横軸は反射波形が観測されるまでの経過時間を単位「ns」で表す。上側の横軸に、経過時間に対応する伝送路の長さを単位「mm」で示している。縦軸は、特性インピーダンスを単位「Ω」で表す。図8において、太い実線7A、破線7C、及び細い実線7Dは、それぞれ第5実施例による配線基板(図7A)、第1比較例による配線基板(図7C)、及び第2比較例による配線基板(図7D)の第2の伝送路22の特性インピーダンスを示す。   FIG. 8 is a graph showing the obtained characteristic impedance. The horizontal axis represents the elapsed time until the reflected waveform is observed in the unit “ns”. On the upper horizontal axis, the length of the transmission line corresponding to the elapsed time is shown in the unit “mm”. The vertical axis represents the characteristic impedance in the unit “Ω”. In FIG. 8, a thick solid line 7A, a broken line 7C, and a thin solid line 7D are a wiring board according to the fifth embodiment (FIG. 7A), a wiring board according to the first comparative example (FIG. 7C), and a wiring board according to the second comparative example, respectively. The characteristic impedance of the 2nd transmission line 22 of (Drawing 7D) is shown.

第1比較例(図7C)の第2の伝送路22の特性インピーダンスは、ほぼ50Ωに整合されていることが確認された。第2比較例(図7D)の第2の伝送路22の並走部分22Aの特性インピーダンスはほぼ50Ωに整合しているが、非並走部分22Bの特性インピーダンスは、50Ωより大きくなっており、十分なインピーダンス整合が得られていないことがわかる。   It was confirmed that the characteristic impedance of the second transmission line 22 of the first comparative example (FIG. 7C) was matched to approximately 50Ω. The characteristic impedance of the parallel portion 22A of the second transmission line 22 of the second comparative example (FIG. 7D) is matched to approximately 50Ω, but the characteristic impedance of the non-parallel portion 22B is greater than 50Ω. It can be seen that sufficient impedance matching is not obtained.

第5実施例(図7A)の第2の伝送路22の並走部分22Aの特性インピーダンスは、ほぼ50Ωに整合している。非並走部分22Bの特性インピーダンスは50Ωからややずれているが、第2比較例(図7D)と比べると、50Ωからのずれ量は小さいことがわかる。   The characteristic impedance of the parallel portion 22A of the second transmission line 22 of the fifth embodiment (FIG. 7A) is matched to approximately 50Ω. Although the characteristic impedance of the non-parallel portion 22B is slightly deviated from 50Ω, it can be seen that the amount of deviation from 50Ω is small compared to the second comparative example (FIG. 7D).

第5実施例、第1比較例、及び第2比較例による配線基板のシミュレーション結果から、配線基板にインピーダンス整合構造を取り入れることによって、特性インピーダンスを整合させることが可能であることが確認された。   From the simulation results of the wiring board according to the fifth example, the first comparative example, and the second comparative example, it was confirmed that the characteristic impedance can be matched by incorporating the impedance matching structure into the wiring board.

上述の各実施例は例示であり、異なる実施例で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。複数の実施例の同様の構成による同様の作用効果については実施例ごとには逐次言及しない。さらに、本発明は上述の実施例に制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。   Each of the above-described embodiments is an exemplification, and needless to say, partial replacement or combination of the configurations shown in the different embodiments is possible. About the same effect by the same composition of a plurality of examples, it does not refer to every example one by one. Furthermore, the present invention is not limited to the embodiments described above. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.

10 シリアライザ回路モジュール
11 シリアライザ
20、20A、20B グランドプレーン
21 第1の伝送路
21D 間隔広がり部
22 第2の伝送路
22A 並走部分
22B 非並走部分
22C テーパ部
22D 間隔広がり部
23 電源ライン
25 誘電体基板
26 境界領域
27 スルーホール
30 デシリアライザ回路モジュール
31 デシリアライザ
40 グランドプレーン
43 電源ライン
50 同軸ケーブル
51 内部導体
52 外部導体
55 直流電源
60 イメージセンサ
61 電子部品
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Serializer circuit module 11 Serializer 20, 20A, 20B Ground plane 21 1st transmission path 21D Spacing extension part 22 2nd transmission path 22A Parallel running part 22B Non-parallel running part 22C Taper part 22D Spacing spreading part 23 Power supply line 25 Dielectric Body board 26 Boundary region 27 Through hole 30 Deserializer circuit module 31 Deserializer 40 Ground plane 43 Power line 50 Coaxial cable 51 Internal conductor 52 External conductor 55 DC power supply 60 Image sensor 61 Electronic component

Claims (4)

一方の端部に信号送受信回路が接続され、他方の端部が終端抵抗で終端された第1の伝送路と、
一方の端部に前記信号送受信回路が接続され、前記一方の端部側に前記第1の伝送路と並走して差動伝送路を構成する並走部分を含み、他方の端部と前記並走部分との間に前記第1の伝送路と並走していない非並走部分を含む第2の伝送路と、
前記並走部分と前記非並走部分との特性インピーダンスを整合させるインピーダンス整合構造と
を有する配線基板。
A first transmission line in which a signal transmitting / receiving circuit is connected to one end and the other end is terminated with a termination resistor;
The signal transmission / reception circuit is connected to one end, and includes a parallel portion that forms a differential transmission path in parallel with the first transmission path on the one end side, and the other end and the A second transmission path including a non-parallel running section that is not parallel to the first transmission path between the parallel running sections;
A wiring board having an impedance matching structure for matching characteristic impedances of the parallel running portion and the non-parallel running portion.
前記非並走部分の幅が前記並走部分の幅より広く、前記非並走部分と前記並走部分との幅の相違によって前記インピーダンス整合構造が実現される請求項1に記載の配線基板。   The wiring board according to claim 1, wherein a width of the non-parallel portion is wider than a width of the parallel portion, and the impedance matching structure is realized by a difference in width between the non-parallel portion and the parallel portion. 前記並走部分と前記第1の伝送路との間隔は一定であり、
前記非並走部分は、前記並走部分に連続する一部の領域に、前記信号送受信回路に接続される端部から遠ざかるに従って前記第1の伝送路との間隔が広がっている部分を含む請求項2に記載の配線基板。
An interval between the parallel running portion and the first transmission path is constant,
The non-parallel portion includes a portion where a distance from the first transmission path is widened as the distance from the end connected to the signal transmission / reception circuit increases in a partial region continuous to the parallel portion. Item 3. The wiring board according to Item 2.
さらに、グランドプレーンを有し、
前記非並走部分から前記グランドプレーンまでの距離が、前記並走部分から前記グランドプレーンまでの距離と異なり、前記非並走部分から前記グランドプレーンまでの距離と、前記並走部分から前記グランドプレーンまでの距離との相違によって前記インピーダンス整合構造が実現されている請求項1に記載の配線基板。
In addition, it has a ground plane,
The distance from the non-parallel portion to the ground plane is different from the distance from the parallel portion to the ground plane, the distance from the non-parallel portion to the ground plane, and the distance from the parallel portion to the ground plane. The wiring board according to claim 1, wherein the impedance matching structure is realized by a difference from the distance up to.
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