JP2605653B2 - プリント基板間の同軸線路接続構造 - Google Patents

プリント基板間の同軸線路接続構造

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JP2605653B2 JP7064969A JP6496995A JP2605653B2 JP 2605653 B2 JP2605653 B2 JP 2605653B2 JP 7064969 A JP7064969 A JP 7064969A JP 6496995 A JP6496995 A JP 6496995A JP 2605653 B2 JP2605653 B2 JP 2605653B2
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  • Multi-Conductor Connections (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高周波信号を取り扱う
プリント基板間の同軸線路接続構造に関し、特に、コネ
クタを必要とせず、容易に組み立てることができるとと
もに、構成の簡単化を図ることができるプリント基板間
の同軸線路接続構造に関する。
【0002】
【従来の技術】同軸線路には、その特性インピーダンス
を一定の値に保ち、信号伝送を効率よく行なうことがで
き、また、外来雑音を抑制し、かつ、電磁放射による影
響を最小限に抑えるといった効果があり、従来、高周波
信号を取り扱うプリント基板間の接続には、専ら同軸ケ
ーブルが用いられていた。
【0003】しかし、近年の装置の小型化,高集積化に
あっては、同軸ケーブルがその構造上、装置の小型化等
の障害となり、同軸ケーブルを用いない基板間接続手段
の開発が盛んに行なわれるようになった。
【0004】その一つとして、図5に示すような、ボー
ルグリッドアレイ接続手段がある。このボールグリッド
アレイ接続手段は、サブボード111の裏面側にボール
端子112を設け、このボール端子112を介してサブ
ボード111とマザーボード113の高周波信号の伝達
を行なう構成としてあった。
【0005】ところが、ボールグリッドアレイ接続手段
におけるボール端子112には、同軸ケーブルのような
外導体が存在しないため、外来雑音の影響を受けやす
く、また、特性インピーダンスが一定に保たれないとい
った問題があり、効率よく信号伝達を行なうことが困難
であった。
【0006】そこで、このような問題点にかんがみ、従
来から、同軸ケーブルを用いずに、同軸ケーブルと同様
の構造によって高周波信号の伝達を行なうプリント基板
の同軸線路接続構造が提案されている。
【0007】例えば、特開平2−54874号では、図
6(a),(b)に示すように、内層に高周波線路12
2を形成するとともに、この高周波線路122を貫通す
るスルーホール123を形成したマイクロストリップラ
イン基板121と、スルーホール123に挿入された中
心導体124と、接地電位となっている基板表面パター
ン125に、中心導体124を囲むように立設された円
筒状の外導体126とによって同軸構造を形成した構成
のプリント基板の同軸線路接続構造が提案されている。
【0008】また、実開平5−55481号では、図7
(a),(b)に示すように、円筒状の外部導体131
a内に絶縁体131bを介して中心導体131cを保持
した同軸型コンタクト131を、絶縁性のブロック13
2に設けた複数の取付孔132aにそれそれ嵌め込み保
持させる構成のプリント基板の同軸線路接続構造が提案
されている。
【0009】これら特開平2−54874号,実開平5
−55481号のプリント基板の同軸線路接続構造よれ
ば、装置の小型化,高密度化を図ることができるととも
に、上述した同軸ケーブルと同様の効果を得ることがで
きた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところが、これら特開
平2−54874号,実開平5−55481号のプリン
ト基板の同軸線路接続構造は、いずれも基板間接続のた
めの専用のコネクタを必要としていた。このため、コネ
クタの嵌合の精度が求められ、組み立て時においてプリ
ント基板自体の精度及びコネクタ取付位置の精度が要求
されることとなり、大量生産に不向きであるという問題
があった。また、中心導体,外導体,絶縁部材等の部品
を必要とし、接続の構成が複雑となるという問題もあっ
た。
【0011】さらに、上述したボールグリッドアレイ
は、コネクタを用いない構成としてあったため、上記の
ような組み立て精度は要求されないが、これら特開平2
−54874号,実開平5−55481号のプリント基
板の同軸線路接続構造をボールグリッドアレイと併用し
た場合、組み立て精度を要求されないというボールグリ
ットアレイの効果が減殺されてしまうという問題があ
る。またさらに、専用のコネクタを必要とするため、加
工コストが高価になるといった問題もあった。
【0012】本発明は、上記問題点にかんがみてなされ
たものであり、コネクタを必要とせず、容易に組み立て
ることができるとともに、構成の簡単化を図ることがで
きるプリント基板間の同軸線路接続構造の提供を目的と
する。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載のプリント基板間の同軸線路接続構造
は、多層基板であり、裏層に接地電位の外導体パター
ン、この外導体パターン中に形成された絶縁部、この絶
縁部中に形成された中心導体パターンを有し、また、内
層にこの中心導体パターンとスルーホールを介して接続
される高周波線路を形成した第一プリント基板と、多層
基板であり、表層に接地電位の外導体パターン、この外
導体パターン中でかつ前記第一プリント基板の絶縁部と
対向する位置に形成された絶縁部、この絶縁部中でかつ
前記第一プリント基板の中心導体パターンと対向する位
置に形成された中心導体パターンを有し、また、内層に
この中心導体パターンとスルーホールを介して接続され
る高周波線路を形成した第二プリント基板と、これら第
一及び第二プリント基板の各外導体パターンどうしを接
続する第一接続部材と、前記第一及び第二プリント基板
の各中心導体パターンどうしを接続する第二接続部材と
を備えた構成としてある。
【0014】請求項2記載のプリント基板間の同軸線路
接続構造は、前記絶縁部をリング状とし、また、前記中
心導体パターンをこの絶縁部の中心部に形成した構成と
してある。請求項3記載のプリント基板間の同軸線路接
続構造は、前記第一接続部材をリング状とした構成とし
てある。請求項4記載のプリント基板間の同軸線路接続
構造は、前記第二接続部材を球体とした構成としてあ
る。
【0015】なお、上述した構成のほか、本発明のプリ
ント基板間の同軸線路接続構造は、前記第一及び/又は
第二接続部材を、半田によって形成した構成とすること
もでき、また、前記外導体パターンの前記絶縁部の周り
に、所定の間隔でスリット状の小絶縁部を複数形成し、
これら小絶縁部と前記絶縁部の間に、前記第一接続部材
の取付部を形成した構成とすることもできる。
【0016】
【作用】上記構成からなる本発明のプリント基板間の同
軸線路接続構造によれば、専用のコネクタを用いること
なく同軸線路接続を行なうことが可能となる。これによ
り、組み立てを容易に行なうことができるとともに、部
品点数の現象による構成の簡単化を図ることができる。
【0017】また、外導体パターンの絶縁部の周りに、
所定の間隔でスリット状の小絶縁部を複数形成する構成
とした場合は、前記外導体パターンと第一接続部材の接
続に用いられる半田の半田流れによるブリッジを防止す
ることができる。
【0018】
【実施例】以下、本発明の実施例に係るプリント基板間
の同軸線路接続構造について、図面を参照しつつ説明す
る。まず、第一実施例に係るプリント基板間の同軸線路
接続構造について説明する。図1は本発明の第一実施例
に係るプリント基板間の同軸線路接続構造を示すもので
あり、同図(a)は部分側面断面図、同図(b)はプリ
ント基板の部分平面図、同図(c)はプリント基板間を
分離した状態の部分側面断面図である。
【0019】同図(a)において、10及び20は第一
及び第二プリント基板であり、多層基板となっている。
これら第一プリント基板10の裏層、及び、第二プリン
ト基板20の表層のほぼ全面には、それぞれ、接地電位
の外導体パターン11,21が形成してある。なお、外
導体パターン11,21の外周は、図1(b)に示すよ
うに、絶縁処理してあるが(図中鎖線)、後述する第一
接続部材31と対応する部分(取付部11a,21a)
のみ絶縁処理していない構成としてある。
【0020】また、各外導体パターン11,21には、
図1(b)に示すように、それぞれリング状の絶縁部1
2,22が形成してある。さらに、各絶縁部12,22
の中心部には、これら絶縁部12,22と同心円の中心
導体パターン13,23が形成してある。
【0021】一方、第一及び第二プリント基板10,2
0の内層には、それぞれ高周波信号を伝送する高周波線
路15,25が形成してある。これら高周波線路15,
25は、スルーホール14,24を介して、それぞれ中
心導体パターン13,23と接続してある。
【0022】図1(c)に示すように、第一プリント基
板10の外導体パターン11には、リング状の前記第一
接続部材31が取り付けてある。また、第一プリント基
板10の中心導体パターン13(及びスルーホール1
4)には、球状の第二接続部材32が取り付けてある。
これら第一及び第二接続部材31,32は、導電性部材
によって形成することができるが、半田のぬれ性を考慮
すると、半田又は銅によって形成することが好ましい。
【0023】次に、これら第一及び第二接続部材31,
32の第一プリント基板10への取り付け動作につい
て、図2を参照しつつ説明する。図2(a),(b),
(c)は第一及び第二接続部材の第一プリント基板への
取り付け動作を示す説明図である。
【0024】まず、図2(a)に示すように、外導体パ
ターン11の取付部11a及び中心導体パターン13
に、印刷法によってペースト状の半田40を供給し、次
いで、第二接続部材32を中心導体パターン13(スル
ーホール14)上に載置する。
【0025】次に、図2(b)に示すように、外導体パ
ターン11の取付部11aに第一接続部材31を載置す
る。その後、図2(c)に示すように、第一及び第二接
続部材31,32を載置した状態の第一プリント基板1
0を加熱することによって半田40を溶融させ、これら
第一及び第二接続部材31,32を第一プリント基板1
0に固定する。
【0026】なお、第一及び第二接続部材31,32の
第一プリント基板10への取り付けは、上記のように半
田付けする以外に、導電性の接着剤による取り付けが可
能である。
【0027】このような構成からなる本第一実施例のプ
リント基板間の同軸線路接続構造によれば、リング状の
第一接続部材31と球状の第二接続部材32からなる簡
単な構成の接続部材によって、第一及び第二プリント基
板10,20を同軸線路接続することができる。したが
って、従来の同軸線路接続構造のような専用のコネクタ
を必要とせず、また、同軸ケーブルを用いた場合と同様
の効果が得られるとともに、装置の小型化,高集積化を
図ることができる。
【0028】また、第一及び第二接続部材31,32の
取り付けには、半田付けの自己復元効果(セルフアライ
メント効果)が働くので、従来のコネクタのような高い
精度が要求されなくなる。したがって、本実施例の同軸
線路接続構造は、プリント基板間の接続を容易に行なう
ことができ、装置の大量生産に好適である。
【0029】さらに、第一及び第二接続部材31,32
の取り付けに高い精度が要求されないことから、本実施
例の同軸線路接続構造をボールグリッドアレイと併用し
ても、当該ボールグリッドアレイの効果を損なうことが
ない。
【0030】次に、本発明の第二実施例に係るプリント
基板間の同軸線路接続構造について、図3(a),
(b)を参照して説明する。図3(a),(b)は第二
実施例に係るプリント基板間の同軸線路接続構造の接続
部材の形成動作を示す説明図である。
【0031】本第二実施例のプリント基板間の同軸線路
接続構造は、第一及び第二接続部材51,52を、第二
プリント基板20の外導体パターン21及び中心導体パ
ターン23上で加熱→溶融→再凝固させた半田突起とし
た構成としてある。
【0032】すなわち、図3(a)に示すように、外導
体パターン21の取付部21a及び中心導体パターン2
3の面積よりも広い面積で、ペースト状の半田40を供
給し、第二プリント基板20を加熱する。すると、図3
(b)に示すように、加熱された半田40が、その表面
張力によって外導体パターン21の取付部21a上、及
び、中心導体パターン23上に集まり、基板間の接続に
十分な高さを有する第一及び第二接続部材51,52を
形成する。
【0033】したがって、この状態の第二プリント基板
20に、第一プリント基板10を重ね合わせれば、第一
プリント基板10と第二プリント基板20を同軸線路接
続させることができる。
【0034】このような構成からなる本第二実施例のプ
リント基板間の同軸線路接続構造によっても、上記第一
実施例のプリント基板間の同軸線路接続構造と同様の効
果を奏することができる。
【0035】次に、本発明の第三実施例に係るプリント
基板間の同軸線路接続構造について、図4を参照して説
明する。図4は第三実施例に係るプリント基板間の同軸
線路接続構造に用いるプリント基板を示す部分平面図で
ある。
【0036】本第三実施例のプリント基板間の同軸線路
接続構造は、外導体パターン11(21)の絶縁部12
(22)の周りに、所定の間隔でスリット状の小絶縁部
16(26)を複数形成し、これら小絶縁部16(2
6)と絶縁部12(22)の間に、第一接続部材の取付
部11a(21a)を形成した構成としてある。
【0037】このような構成からなる本第三実施例のプ
リント基板間の同軸線路接続構造によれば、基板の裏層
又は表層に絶縁加工が施せない場合、外導体パターン1
1(21)と第一接続部材の接続に用いられる半田の半
田流れによるブリッジを確実に防止することができる。
【0038】なお、本発明のプリント基板間の同軸線路
接続構造は、上記実施例に限定されるものではない。上
記第一及び第二実施例では、ともにリング状の第一接続
部材31,51によって、第一及び第二プリント基板1
0,20の外導体パターン11,21を接続する構成と
したが、これは特に限定されるものではなく、複数の金
属製突起を円周状の取付部11a,21aに点在させ
て、外導体パターン11,21を接続する構成としても
よい。
【0039】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明のプリン
ト基板間の同軸線路接続構造によれば、コネクタを必要
とせず、容易に組み立てることができるとともに、構成
の簡単化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施例に係るプリント基板間の同
軸線路接続構造を示すものであり、同図(a)は部分側
面断面図、同図(b)はプリント基板の部分平面図、同
図(c)はプリント基板間を分離した状態の部分側面断
面図である。
【図2】同図(a),(b),(c)は第一及び第二接
続部材の第一プリント基板への取り付け動作を示す説明
図である。
【図3】同図(a),(b)は本発明の第二実施例に係
るプリント基板間の同軸線路接続構造の接続部材の形成
動作を示す説明図である。
【図4】本発明の第三実施例に係るプリント基板間の同
軸線路接続構造に用いるプリント基板を示す部分平面図
である。
【図5】従来のボールグリッドアレイ接続手段を示す側
面断面図である。
【図6】同図(a),(b)は従来のプリント基板の同
軸線路接続構造を示す側面断面図である。
【図7】同図(a),(b)はその他の従来のプリント
基板の同軸線路接続構造を示す側面断面図である。
【符号の説明】
10 第一プリント基板 20 第二プリント基板 11,21 外導体パターン 11a,21a 取付部 12,22 絶縁部 13,23 中心導体パターン 14,24 スルーホール 15,25 高周波線路 16,26 小絶縁部 31,51 第一接続部材 32,52 第二接続部材

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多層基板であり、裏層に接地電位の外導
    体パターン、この外導体パターン中に形成された絶縁
    部、この絶縁部中に形成された中心導体パターンを有
    し、また、内層にこの中心導体パターンとスルーホール
    を介して接続される高周波線路を形成した第一プリント
    基板と、 多層基板であり、表層に接地電位の外導体パターン、こ
    の外導体パターン中でかつ前記第一プリント基板の絶縁
    部と対向する位置に形成された絶縁部、この絶縁部中で
    かつ前記第一プリント基板の中心導体パターンと対向す
    る位置に形成された中心導体パターンを有し、また、内
    層にこの中心導体パターンとスルーホールを介して接続
    される高周波線路を形成した第二プリント基板と、 これら第一及び第二プリント基板の各外導体パターンど
    うしを接続する第一接続部材と、 前記第一及び第二プリント基板の各中心導体パターンど
    うしを接続する第二接続部材とを備えたことを特徴とす
    るプリント基板間の同軸線路接続構造。
  2. 【請求項2】 前記絶縁部をリング状とし、また、前記
    中心導体パターンをこの絶縁部の中心部に形成した請求
    項1記載のプリント基板間の同軸線路接続構造。
  3. 【請求項3】 前記第一接続部材をリング状とした請求
    項1又は2記載のプリント基板間の同軸線路接続構造。
  4. 【請求項4】 前記第二接続部材を球体とした請求項
    1,2又は3記載のプリント基板間の同軸線路接続構
    造。
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