JP5320704B2 - 多層プリント基板、多層プリント基板と同軸コネクタとの接続構造 - Google Patents
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Description
多層プリント基板1は、信号層たるマイクロストリップ線路2と、マイクロストリップ線路2の下部に設けられ、電気的に互いに接続された複数の接地層3a,4a,5a,6a,7aと、を有する。そして、複数の接地層3a,4a,5a,6a,7aの少なくとも一部である、接地層3a,4a,5a,6aに切り欠き部K3,K4,K5,K6が設けられており、切り欠き部K3,K4,K5,K6の大きさが接地層3a,4a,5a,6aごとに異なっている。これにより、同軸コネクタ8と多層プリント基板1との界面での電磁界分布の連続性をより高いレベルで確保することにより同界面での信号の反射を低減できるようになり、その結果、効率・品質の良い高速信号伝送が実現可能な多層プリント基板1を提供することができる。また、特殊なコネクタを用いる必要がなく、低コストで実用化可能な多層プリント基板1を提供することができる。電磁界分布の連続性をより高いレベルで確保できる点については後程詳しく説明する。
接続構造20は、多層プリント基板1に、中心導体9と、中心導体9を同心円状に囲む円筒状の外導体10と、を有する同軸コネクタ8が接続されることによって構成される。同軸コネクタ8は、より詳しくは、中心導体9と、中心導体9の周囲に配置される誘電体12と、誘電体12の周囲に配置される外導体10と、から形成されている。こうした接続構造を採用することにより、同軸コネクタ8と多層プリント基板1との界面での電磁界分布の連続性をより高いレベルで確保することにより同界面での信号の反射を低減できるようになり、その結果、効率・品質の良い高速信号伝送が実現可能な接続構造20を提供することができる。また、特殊なコネクタを用いる必要がなく、低コストで実用化可能な接続構造20を提供することができる。より詳しくは、同軸コネクタ8に特別な形状を施さず、多層プリント基板1の接地層3a,4a,5a,6aの形状のみをパターンニングして形成しているため、特別な部品や加工技術を必要としない。よって追加の製造コスト無く、効率・品質の良い同軸コネクタ8と多層プリント基板1との接続を実現することができる。
図4は、本発明の接続構造を採用することによる効果を示す特性図である。図5は、本発明の接続構造を採用することによる効果を示す他の特性図である。具体的には、図4には、同軸コネクタ8から多層プリント基板1へと信号が伝送する際の挿入損失を3次元電磁界解析にて求めた結果が示されている。図5には、同軸コネクタ8から多層プリント基板1へと信号が伝送する際の反射損失を3次元電磁界解析にて求めた結果が示されている。そして、図4,5において、実線で示した特性は、図1,2に示す接続構造20における挿入損失および反射損失を示している。また、図4,5において、点線で示した特性は、接地層に所定の切り欠き部を設けず、テーパ構造を用いない多層プリント基板で接続構造を形成した場合(関連技術)における挿入損失及び反射損失を示している。なお、3次元電磁界解析は、特性インピーダンスが50Ωの市販のSMAコネクタ相当の同軸コネクタ形状と、多層ガラスエポキシ基板上に50Ωに設計されたマイクロストリップ線路構造とで実施している。
接地層に設ける切り欠き部の形状は、本発明の要旨の範囲内において任意に設計することができる。
2 マイクロストリップ線路
3 接地層(第1の接地層)
4,5,6,7 接地層
8 同軸コネクタ
9 中心導体
10 外導体
11 固定ブロック
12 誘電体
20 接続構造
K3,K4,K5,K6 切り欠き部
Claims (7)
- 信号層と、該信号層の下部に設けられ、電気的に互いに接続された複数の接地層と、を有する多層プリント基板であって、
前記複数の接地層の少なくとも一部の接地層は、同軸コネクタに接続される側の端面にのみ切り欠き部が設けられており、該切り欠き部の大きさが前記接地層ごとに異なり、
前記複数の接地層が、相互に重なり合うように所定の間隔をもって略平行に配置され、かつ、前記切り欠き部が重なるように配置され、
前記信号層に最も近い第1の接地層における切り欠き部を最も大きくし、前記第1の接地層からの距離が遠くなるにつれ、接地層の切り欠き部の大きさを徐々に小さくすることを特徴とする多層プリント基板。 - 前記第1の接地層から、切り欠き部が設けられる最後の接地層までの各切り欠き部が相似形になるように形成される、請求項1に記載の多層プリント基板。
- 前記切り欠き部の形状が、台形、三角形、及び四角形のいずれかである、請求項1又は2に記載の多層プリント基板。
- 前記切り欠き部の輪郭が、指数関数曲線又は放物線曲線で形成される、請求項1又は2に記載の多層プリント基板。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の多層プリント基板に、中心導体と、該中心導体を同心円状に囲む円筒状の外導体と、を有する同軸コネクタが接続される、ことを特徴とする多層プリント基板と同軸コネクタとの接続構造。
- 前記外導体と前記複数の接地層とが接続される、請求項5に記載の接続構造。
- 前記信号層と該信号層から最も遠い接地層との距離t2が、前記中心導体と前記外導体との距離よりも大きい、請求項5又は6に記載の接続構造。
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