JP6060759B2 - Differential signal transmission cable connection structure and cable connector assembly - Google Patents

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Description

本発明は、差動信号伝送用ケーブルと基板との接続構造に関する。   The present invention relates to a connection structure between a differential signal transmission cable and a substrate.

数Gbit/s以上の高速デジタル信号を扱うサーバ、ルータ、ストレージなどの電子機器においては、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た差動伝送が行われている。   In electronic devices such as servers, routers, and storages that handle high-speed digital signals of several Gbit / s or more, a differential interface standard (for example, LVDS (Low Voltage Differential Signal)) is adopted, and each circuit between or within each device. Differential transmission using a differential signal transmission cable is performed between the substrates.

一般的な差動信号伝送用ケーブルは一対の心線を備えている。それぞれの心線には、位相を180度反転させたプラス側(ポジティブ)信号およびマイナス側(ネガティブ)信号が伝送される。これらの2つの信号(プラス側信号およびマイナス側信号)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、当該信号レベルを受信側で認識できるようになっている。   A general differential signal transmission cable includes a pair of core wires. A positive side (positive) signal and a negative side (negative) signal with the phase inverted by 180 degrees are transmitted to each core wire. The potential difference between these two signals (plus signal and minus signal) becomes the signal level. For example, if the potential difference is plus, it is “High”, and if it is minus, it is “Low”. It can be recognized.

図6は、差動信号伝送用ケーブルと基板との従来の接続構造の一例を示す斜視図である。図示されている差動信号伝送用ケーブル101は、所定間隔で平行に並ぶ一対の心線102a,102bを備え、これら心線102a,102bは絶縁体103によって覆われている。また、絶縁体103はシールド導体104によって覆われ、シールド導体104は外皮105によって覆われている。   FIG. 6 is a perspective view showing an example of a conventional connection structure between a differential signal transmission cable and a substrate. The illustrated differential signal transmission cable 101 includes a pair of core wires 102 a and 102 b arranged in parallel at a predetermined interval, and these core wires 102 a and 102 b are covered with an insulator 103. The insulator 103 is covered with a shield conductor 104, and the shield conductor 104 is covered with an outer skin 105.

図6に示される接続構造では、基板110の表面に形成された一対の差動グランテッドコプレーナ配線122,123に差動信号伝送用ケーブル101の2本の心線102a,102bがそれぞれ接続されている。また、差動信号伝送用ケーブル101のシールド導体104が同じく基板110の表面に形成された外側グラウンド層120に接続されている。この外側グラウンド層120は、不図示のビアを介して基板110の内側に形成されている不図示の内側グラウンド層と接続されている。   In the connection structure shown in FIG. 6, the two core wires 102 a and 102 b of the differential signal transmission cable 101 are respectively connected to a pair of differential grant coplanar wires 122 and 123 formed on the surface of the substrate 110. Yes. Further, the shield conductor 104 of the differential signal transmission cable 101 is connected to the outer ground layer 120 which is also formed on the surface of the substrate 110. The outer ground layer 120 is connected to an inner ground layer (not shown) formed inside the substrate 110 via a via (not shown).

特開2012−64338号公報JP 2012-64338 A

差動信号の伝送モードには、“差動モード”と“同相モード”の2つが存在する。差動モードでは位相が180度反転した2つの信号が伝送され、同相モードでは位相が同一の2つの信号が伝送される。差動伝送では常に差動モードが維持されることが望ましいが、様々な要因によって差動モードから同相モードへ、または同相モードから差動モードへ伝送モードが変化する。   There are two differential signal transmission modes, “differential mode” and “common mode”. In the differential mode, two signals whose phases are inverted by 180 degrees are transmitted, and in the in-phase mode, two signals having the same phase are transmitted. In the differential transmission, it is desirable to always maintain the differential mode. However, the transmission mode changes from the differential mode to the common mode or from the common mode to the differential mode due to various factors.

ここで、図6に示される差動グランテッドコプレーナ配線122,123のような表層配線を用いて差動信号を伝送する場合、差動モードのときの伝送速度は、表層配線間の実効誘電率で決まる。すなわち、差動モードのときの伝送速度は、空気および基板の誘電率に依存する。一方、同相モードのときの伝送速度は、表層配線とその下層のグラウンド層との間に介在する基板の誘電率に依存する。したがって、差動モードと同相モードで信号の伝搬速度が異なる。このため、差動モードと同相モードとの間の分散により信号が劣化する。また、信号が表層配線を伝搬するため、ノイズが放射されやすく、また、ノイズの影響を受けやすい。このため、複数の差動信号伝送用ケーブルが高密度に並べられた場合、クロストークによる信号劣化が発生しやすい。   Here, when a differential signal is transmitted using surface layer wiring such as the differential grant coplanar wiring 122 and 123 shown in FIG. 6, the transmission speed in the differential mode is the effective dielectric constant between the surface layer wirings. Determined by. That is, the transmission speed in the differential mode depends on the dielectric constant of air and the substrate. On the other hand, the transmission speed in the common mode depends on the dielectric constant of the substrate interposed between the surface layer wiring and the ground layer below it. Therefore, the signal propagation speed differs between the differential mode and the common mode. For this reason, the signal deteriorates due to the dispersion between the differential mode and the common mode. Further, since the signal propagates through the surface wiring, noise is likely to be radiated and susceptible to noise. For this reason, when a plurality of cables for differential signal transmission are arranged at high density, signal degradation due to crosstalk tends to occur.

本発明の目的は、差動信号の伝送品質をより一層向上させることである。   An object of the present invention is to further improve the transmission quality of differential signals.

本発明の差動信号伝送用ケーブルと基板との接続構造では、基板の表面に設けられた外側グラウンド層と、前記基板の内側に設けられた内側グラウンド層と、前記基板の内側であって、前記内側グラウンド層と前記外側グラウンド層との間に設けられた配線層と、前記基板を貫いて前記外側グラウンド層と前記内側グラウンド層とを接続する層間接続導体と、が設けられる。そして、前記差動信号伝送用ケーブルの心線は前記基板の表面に露出している前記配線層の一部に接続され、前記差動信号伝送用ケーブルのシールド導体は前記基板の表面に露出している前記内側グラウンド層の一部に接続される。   In the connection structure between the differential signal transmission cable and the substrate of the present invention, the outer ground layer provided on the surface of the substrate, the inner ground layer provided on the inner side of the substrate, the inner side of the substrate, A wiring layer provided between the inner ground layer and the outer ground layer, and an interlayer connection conductor that connects the outer ground layer and the inner ground layer through the substrate are provided. The core of the differential signal transmission cable is connected to a part of the wiring layer exposed on the surface of the substrate, and the shield conductor of the differential signal transmission cable is exposed on the surface of the substrate. Connected to a portion of the inner ground layer.

本発明の一態様では、前記差動信号伝送用ケーブルの前記シールド導体が接続導体を介して前記外側グラウンド層に接続される。   In one aspect of the present invention, the shield conductor of the differential signal transmission cable is connected to the outer ground layer via a connection conductor.

本発明の他の態様では、前記差動信号伝送用ケーブルの前記心線および該心線が接続されている前記配線層の一部が前記接続導体によって覆われる。   In another aspect of the present invention, the core wire of the differential signal transmission cable and a part of the wiring layer to which the core wire is connected are covered with the connection conductor.

本発明の他の態様では、前記基板は、第1の誘電体層、前記内側グラウンド層を挟んで前記第1の誘電体層に積層された第2の誘電体層および前記配線層を挟んで前記第2の誘電体層に積層され、表面に前記外側グラウンド層が形成された第3の誘電体層を含む。そして、前記差動信号伝送用ケーブルの前記心線が接続されている前記配線層の一部は、前記第3の誘電体層の端面よりも外側に突出している前記第2の誘電体層の表面に延在し、前記差動信号伝送用ケーブルの前記シールド導体が接続されている前記内側グラウンド層の一部は、前記第2の誘電体層の端面よりも外側に突出している前記第1の誘電体層の表面に延在する。   In another aspect of the invention, the substrate includes a first dielectric layer, a second dielectric layer stacked on the first dielectric layer with the inner ground layer interposed therebetween, and the wiring layer. A third dielectric layer stacked on the second dielectric layer and having the outer ground layer formed on a surface thereof; A part of the wiring layer to which the core wire of the differential signal transmission cable is connected protrudes outward from the end surface of the third dielectric layer. A part of the inner ground layer extending to the surface and connected to the shield conductor of the differential signal transmission cable protrudes outward from an end face of the second dielectric layer. Extending on the surface of the dielectric layer.

本発明のケーブルコネクタアッセンブリは、上記態様のいずれかにおける基板と同一の構成を備えたコネクタ基板と、該コネクタ基板に接続された差動信号伝送用ケーブルとを有する。   The cable connector assembly of the present invention includes a connector board having the same configuration as the board in any of the above aspects, and a differential signal transmission cable connected to the connector board.

本発明によれば、差動信号の伝送品質のさらなる向上が実現される。   According to the present invention, further improvement in transmission quality of differential signals is realized.

本発明の接続構造によって接続された差動信号伝送用ケーブルおよび基板の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the cable for differential signal transmission, and the board | substrate connected by the connection structure of this invention. (a)は図1に示される差動信号伝送用ケーブルおよび基板の模式的断面図であり、(b)は同平面図である。(A) is a schematic sectional view of the cable for differential signal transmission and the substrate shown in FIG. 1, and (b) is a plan view of the same. 本発明の接続構造によって接続された差動信号伝送用ケーブルおよび基板の他の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows another example of the cable for differential signal transmission, and the board | substrate connected by the connection structure of this invention. 本発明の接続構造によって接続された差動信号伝送用ケーブルおよび基板のさらに他の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows another example of the cable for differential signal transmission and the board | substrate connected by the connection structure of this invention. 接続導体の変形例の一つを示す模式的平面図である。It is a typical top view which shows one of the modifications of a connection conductor. 従来の接続構造によって接続された差動信号伝送用ケーブルおよび基板の斜視図である。It is a perspective view of the cable for differential signal transmission and the board | substrate connected by the conventional connection structure.

(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態について図1,図2を参照しながら詳細に説明する。まず、接続対象である差動信号伝送用ケーブルおよび基板のそれぞれについて説明し、その後に両者の接続構造について説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. First, each of the differential signal transmission cable and the board to be connected will be described, and then the connection structure between them will be described.

図1に示されるように、差動信号伝送用ケーブル1は、一対の心線2a,2bを備えている。これら心線2a,2bのいずれか一方には差動信号としてプラス側(ポジティブ)信号が伝送され、心線2a,2bのいずれか他方には差動信号としてマイナス側(ネガティブ)信号が伝送される。各心線2a,2b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)によって形成されている。また、一対の心線2a,2bは共通の絶縁体3によって一括被覆されている。   As shown in FIG. 1, the differential signal transmission cable 1 includes a pair of core wires 2a and 2b. A positive signal is transmitted as a differential signal to one of the cores 2a and 2b, and a negative signal is transmitted as a differential signal to the other of the cores 2a and 2b. The Each of the core wires 2a and 2b is formed of, for example, an annealed copper wire (Tinned Annealed Copper Wire) whose surface is tin-plated. The pair of core wires 2 a and 2 b are collectively covered with a common insulator 3.

絶縁体3は、差動信号伝送用ケーブル1に柔軟性を持たせるために、例えば、ポリエチレン系樹脂,フッ素系樹脂,ポリ塩化ビニル系樹脂などによって形成されており、差動信号伝送用ケーブル1の長手方向と直交する断面(横断面)における形状は略楕円形である。   The insulator 3 is formed of, for example, polyethylene resin, fluorine resin, polyvinyl chloride resin, etc. in order to give the differential signal transmission cable 1 flexibility, and the differential signal transmission cable 1. The shape in a cross section (transverse cross section) orthogonal to the longitudinal direction is substantially elliptical.

絶縁体3は、一対の心線2a,2bが所定間隔で平行に並ぶようにこれら心線2a,2bを保持している。絶縁体3は、それぞれの心線2a,2bの周囲における肉厚が略同等となるように形成されている。本実施形態における絶縁体3の材料は発泡ポリエチレンであり、その溶融温度は110[℃]〜120[℃]に設定されている。   The insulator 3 holds the core wires 2a and 2b so that the pair of core wires 2a and 2b are arranged in parallel at a predetermined interval. The insulator 3 is formed so that the thicknesses around the cores 2a and 2b are substantially equal. The material of the insulator 3 in this embodiment is foamed polyethylene, and its melting temperature is set to 110 [° C.] to 120 [° C.].

外来ノイズの影響を抑制するため、絶縁体3はシールド導体4によって覆われている。また、シールド導体4は外皮(シース)5によって覆われている。外皮5は、ポリエチレン系樹脂,フッ素系樹脂,ポリ塩化ビニル系樹脂などによって形成されている。図示は省略されているが、シールド導体4は、シート状の基材と、この基材の一面に形成された金属導体層とを含む二重構造を有している。金属導体層は、例えば銅箔によって形成される。   The insulator 3 is covered with a shield conductor 4 in order to suppress the influence of external noise. The shield conductor 4 is covered with an outer skin (sheath) 5. The outer skin 5 is made of polyethylene resin, fluorine resin, polyvinyl chloride resin, or the like. Although illustration is omitted, the shield conductor 4 has a double structure including a sheet-like base material and a metal conductor layer formed on one surface of the base material. The metal conductor layer is formed of, for example, copper foil.

図1,図2に示されるように、基板10は、第1の誘電体層を形成する下基板11、第2の誘電体層を形成する中間基板12および第3の誘電体層を形成する上基板13がこの順で積層され、一体化された積層体である。下基板11、中間基板12および上基板13はいずれも誘電材料によって作られている。すなわち、基板10は誘電体基板である。   As shown in FIGS. 1 and 2, the substrate 10 forms a lower substrate 11 that forms a first dielectric layer, an intermediate substrate 12 that forms a second dielectric layer, and a third dielectric layer. The upper substrate 13 is laminated in this order, and is an integrated laminate. The lower substrate 11, the intermediate substrate 12, and the upper substrate 13 are all made of a dielectric material. That is, the substrate 10 is a dielectric substrate.

図1に示されるように、基板10の表面には外側グラウンド層20が形成されている。また、基板10の内側には内側グラウンド層21が形成されている。さらに、基板10の内側であって、内側グラウンド層21よりも上層には、一対の帯状の配線層22,23が形成されている。ここで、外側グラウンド層20および内側グラウンド層21は、平面視において配線層22,23と重複するように形成されている。すなわち、基板10にはストリップ線路が形成されている。   As shown in FIG. 1, an outer ground layer 20 is formed on the surface of the substrate 10. An inner ground layer 21 is formed inside the substrate 10. Further, a pair of strip-like wiring layers 22 and 23 are formed inside the substrate 10 and above the inner ground layer 21. Here, the outer ground layer 20 and the inner ground layer 21 are formed so as to overlap with the wiring layers 22 and 23 in plan view. That is, a strip line is formed on the substrate 10.

基板10の積層構造についてより詳しく説明する。主に図2(a),(b)に示されるように、下基板11と中間基板12と間に内側グラウンド層21が設けられている。また、中間基板12と上基板13との間に一対の配線層22,23が設けられている。さらに、上基板13の表面に外側グラウンド層20が設けられている。換言すれば、内側グラウンド層21は、第1の誘電体層と第2の誘電体層との層間に設けられている。また、配線層22,23は、第2の誘電体層と第3の誘電体層との層間に設けられている。さらに、外側グラウンド層20は、第3の誘電体層の表面に設けられている。外側グラウンド層20と内側グラウンド層21とは、基板10を貫く層間接続導体としてのビア24を介して接続されている。すなわち、外側グラウンド層20と内側グラウンド層21とは同電位(グラウンド電位)に保たれる。   The laminated structure of the substrate 10 will be described in more detail. As shown mainly in FIGS. 2A and 2B, an inner ground layer 21 is provided between the lower substrate 11 and the intermediate substrate 12. A pair of wiring layers 22 and 23 are provided between the intermediate substrate 12 and the upper substrate 13. Further, an outer ground layer 20 is provided on the surface of the upper substrate 13. In other words, the inner ground layer 21 is provided between the first dielectric layer and the second dielectric layer. The wiring layers 22 and 23 are provided between the second dielectric layer and the third dielectric layer. Further, the outer ground layer 20 is provided on the surface of the third dielectric layer. The outer ground layer 20 and the inner ground layer 21 are connected through vias 24 as interlayer connection conductors that penetrate the substrate 10. That is, the outer ground layer 20 and the inner ground layer 21 are kept at the same potential (ground potential).

図1に示されるように、下基板11、中間基板12および上基板13は同一の幅(W)を有する。一方、下基板11、中間基板12および上基板13の全長は互いに異なる。具体的には、下基板11の全長(L1)が最も長く、上基板13の全長(L3)が最も短い。また、中間基板12の全長(L2)は、下基板11の全長(L1)よりも短く、上基板13の全長(L3)よりも長い。   As shown in FIG. 1, the lower substrate 11, the intermediate substrate 12, and the upper substrate 13 have the same width (W). On the other hand, the overall lengths of the lower substrate 11, the intermediate substrate 12, and the upper substrate 13 are different from each other. Specifically, the total length (L1) of the lower substrate 11 is the longest, and the total length (L3) of the upper substrate 13 is the shortest. The total length (L2) of the intermediate substrate 12 is shorter than the total length (L1) of the lower substrate 11 and longer than the total length (L3) of the upper substrate 13.

上記のように全長が異なる下基板11、中間基板12および上基板13は、互いの長手方向一方の端面が面一となるように積層されている。この結果、これら3つの基板11,12,13の長手方向他方の端部は階段状にずれている。具体的には、図2(a),(b)に示されるように、下基板11の紙面右側の端部は、中間基板12の紙面右側の端面よりも外側に突出している。また、中間基板12の紙面右側の端部は、上基板13の紙面右側の端面よりも外側に突出している。そして、下基板11と中間基板12との間に設けられている内側グラウンド層21は、中間基板12の端面から突出している下基板11の突出端部11aの表面にまで延在している。また、中間基板12と上基板13との間に設けられている配線層22,23は、上基板13の端面から突出している中間基板12の突出端部12aの表面にまで延在している。すなわち、内側グラウンド層21および配線層22,23の大部分は基板10の内側に埋設されているが、一部は基板10の表面に露出している。そこで、以下の説明では、基板10の表面に露出している内側グラウンド層21の一部を“露出部21a”と呼ぶ。また、基板10の表面に露出している配線層22,23のそれぞれの一部を“露出部22a”,“露出部23a”と呼ぶ。   As described above, the lower substrate 11, the intermediate substrate 12, and the upper substrate 13 having different overall lengths are stacked so that one end surface in the longitudinal direction thereof is flush with each other. As a result, the other ends in the longitudinal direction of these three substrates 11, 12, 13 are shifted stepwise. Specifically, as shown in FIGS. 2A and 2B, the end of the lower substrate 11 on the right side of the paper surface protrudes outward from the end surface of the intermediate substrate 12 on the right side of the paper surface. Further, the end of the intermediate substrate 12 on the right side of the paper surface protrudes outward from the end surface of the upper substrate 13 on the right side of the paper surface. The inner ground layer 21 provided between the lower substrate 11 and the intermediate substrate 12 extends to the surface of the protruding end portion 11 a of the lower substrate 11 protruding from the end surface of the intermediate substrate 12. In addition, the wiring layers 22 and 23 provided between the intermediate substrate 12 and the upper substrate 13 extend to the surface of the protruding end portion 12 a of the intermediate substrate 12 protruding from the end surface of the upper substrate 13. . That is, most of the inner ground layer 21 and the wiring layers 22 and 23 are embedded inside the substrate 10, but a part is exposed on the surface of the substrate 10. Therefore, in the following description, a part of the inner ground layer 21 exposed on the surface of the substrate 10 is referred to as an “exposed portion 21a”. Also, a part of each of the wiring layers 22 and 23 exposed on the surface of the substrate 10 is referred to as “exposed portion 22a” and “exposed portion 23a”.

次に、差動信号伝送用ケーブル1と基板10との接続構造について説明する。図1に示されるように、差動信号伝送用ケーブル1には端末処理が施され、心線2a,2bが絶縁体3の端面から突出している。また、外皮5の一部が除去されてシールド導体4の一部が露出されている。   Next, a connection structure between the differential signal transmission cable 1 and the substrate 10 will be described. As shown in FIG. 1, the differential signal transmission cable 1 is subjected to terminal processing, and the core wires 2 a and 2 b protrude from the end face of the insulator 3. Further, a part of the outer skin 5 is removed and a part of the shield conductor 4 is exposed.

図2を参照する。差動信号伝送用ケーブル1は、露出されたシールド導体4が下基板11の突出端部11aに載せられて内側グラウンド層21の露出部21aに重なり、心線2a,2bが中間基板12の突出端部12aに載せられて配線層22,23の露出部22a,23aに重ねられている。内側グラウンド層21の露出部21aに重ねられているシールド導体4の径方向下部は、半田によって露出部21aに接合されている。同じく、配線層22,23の露出部22a,23aに重ねられている心線2a,2bは、半田によってそれぞれの露出部22a,23aに接合されている。   Please refer to FIG. In the differential signal transmission cable 1, the exposed shield conductor 4 is placed on the protruding end portion 11 a of the lower substrate 11 and overlaps the exposed portion 21 a of the inner ground layer 21, and the core wires 2 a and 2 b are protruded from the intermediate substrate 12. It is placed on the end portion 12 a and overlapped with the exposed portions 22 a and 23 a of the wiring layers 22 and 23. The lower portion in the radial direction of the shield conductor 4 superimposed on the exposed portion 21a of the inner ground layer 21 is joined to the exposed portion 21a by solder. Similarly, the core wires 2a and 2b superimposed on the exposed portions 22a and 23a of the wiring layers 22 and 23 are joined to the exposed portions 22a and 23a by solder.

図1に示されるように、差動信号伝送用ケーブル1のシールド導体4の径方向上部と上基板13の表面に設けられている外側グラウンド層20とは板状の接続導体30を介して接続されている。接続導体30は、シールド導体4の径方向上部に被さる被覆部31と、被覆部31の幅方向両側から外側グラウンド層20に向けて延びる一対の腕部32a,32bとを有し、平面視において略コ字形の形状を呈する。すなわち、一対の腕部32a,32bの間には開口部33が存在しており、この開口部33から差動信号伝送用ケーブル1の心線2a,2bが露出している。接続導体30の被覆部31は半田によってシールド導体4に接合されており、それぞれの腕部32a,32bは半田によって外側グラウンド層20に接合されている。ここで、外側グラウンド層20および内側グラウンド層21がグラウンド電位に保たれることは既述のとおりである。すなわち、内側グラウンド層21,外側グラウンド層20,接続導体30およびシールド導体4は同電位(グラウンド電位)に保たれる。   As shown in FIG. 1, the radial direction upper part of the shield conductor 4 of the differential signal transmission cable 1 and the outer ground layer 20 provided on the surface of the upper substrate 13 are connected via a plate-like connection conductor 30. Has been. The connection conductor 30 includes a covering portion 31 that covers an upper portion in the radial direction of the shield conductor 4 and a pair of arm portions 32a and 32b that extend from both sides in the width direction of the covering portion 31 toward the outer ground layer 20 in plan view. Presents a substantially U-shaped shape. That is, an opening 33 exists between the pair of arms 32 a and 32 b, and the core wires 2 a and 2 b of the differential signal transmission cable 1 are exposed from the opening 33. The covering portion 31 of the connection conductor 30 is joined to the shield conductor 4 by solder, and the respective arm portions 32a and 32b are joined to the outer ground layer 20 by solder. Here, as described above, the outer ground layer 20 and the inner ground layer 21 are maintained at the ground potential. That is, the inner ground layer 21, the outer ground layer 20, the connection conductor 30, and the shield conductor 4 are kept at the same potential (ground potential).

本実施形態では、差動信号伝送用ケーブル1の心線2a,2bが接続される配線層22,23が基板10の内側に設けられている。すなわち、差動信号伝送用ケーブル1から基板10に入力された信号は内層配線を介して伝送される。よって、差動モードおよび同相モードにおける実効誘電率が揃い、両モード間における伝搬速度が一致する。さらに、配線層22,23の上下にグラウンド層(内側グラウンド層21および外側グラウンド層20)が設けられているので、基板10からのノイズ放射が低減され、クロストークによる信号劣化が抑制される。加えて、内側グラウンド層21,外側グラウンド層20,接続導体30およびシールド導体4が同電位に保たれるのでインピーダンスの整合が容易になる。本件発明者らが行なったシミュレーションによれば、差動モードおよび同相モードの双方において特性インピーダンスの改善が確認された。具体的には、差動モードにおける特性インピーダンスの最大変動幅が7%前後から4%前後に低減された。また、同相モードにおける特性インピーダンスの最大変動幅が18%前後から7%前後に低減された。   In the present embodiment, wiring layers 22 and 23 to which the core wires 2 a and 2 b of the differential signal transmission cable 1 are connected are provided inside the substrate 10. That is, the signal input from the differential signal transmission cable 1 to the substrate 10 is transmitted via the inner layer wiring. Therefore, the effective dielectric constants in the differential mode and the in-phase mode are uniform, and the propagation speeds between the two modes match. Furthermore, since the ground layers (the inner ground layer 21 and the outer ground layer 20) are provided above and below the wiring layers 22 and 23, noise emission from the substrate 10 is reduced, and signal degradation due to crosstalk is suppressed. In addition, since the inner ground layer 21, the outer ground layer 20, the connection conductor 30, and the shield conductor 4 are kept at the same potential, impedance matching is facilitated. According to the simulation conducted by the present inventors, improvement of the characteristic impedance was confirmed in both the differential mode and the common mode. Specifically, the maximum fluctuation range of the characteristic impedance in the differential mode was reduced from around 7% to around 4%. In addition, the maximum fluctuation width of the characteristic impedance in the common mode was reduced from around 18% to around 7%.

(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態について図3を参照しながら説明する。但し、既に説明した構成と同一の構成については図3中に同一の符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. However, the same components as those already described are denoted by the same reference numerals in FIG.

図3に示される基板10では、中間基板12の全長が拡張され、中間基板12の突出端部12aと反対側の端部も下基板11および上基板13の端面よりも外側に突出している。そして、中間基板12と上基板13との間に設けられている配線層22,23は、下基板11および上基板13の端面よりも外側に突出している中間基板12の突出端部12bの表面にまで延在している。すなわち、第1の実施形態では、それぞれの配線層22,23の長手方向一端側のみが基板10の表面に露出していたのに対し、本実施形態では、配線層22,23の長手方向他端側も基板10の表面に露出している。   In the substrate 10 shown in FIG. 3, the entire length of the intermediate substrate 12 is expanded, and the end opposite to the protruding end 12 a of the intermediate substrate 12 also protrudes outward from the end surfaces of the lower substrate 11 and the upper substrate 13. The wiring layers 22, 23 provided between the intermediate substrate 12 and the upper substrate 13 are the surfaces of the protruding end portions 12 b of the intermediate substrate 12 protruding outward from the end surfaces of the lower substrate 11 and the upper substrate 13. It extends to. That is, in the first embodiment, only one end side in the longitudinal direction of each wiring layer 22, 23 is exposed on the surface of the substrate 10, whereas in this embodiment, the longitudinal direction of the wiring layers 22, 23, etc. The end side is also exposed on the surface of the substrate 10.

上記構造の基板10はコネクタ基板として機能する。例えば、中間基板12の突出端部12bを不図示の相手方コネクタ(雌型コネクタ)に差し込むことにより、突出端部12bの表面に露出している配線層22,23の露出部22a,23aを相手方コネクタが備える配線層やコンタクト端子などに接続させることができる。すなわち、差動信号伝送用ケーブル1を同一機器内の他の基板や別の機器内の基板などに接続することができる。換言すれば、図3に示される基板10と該基板10に接続された差動信号伝送用ケーブル1は、全体としてケーブルコネクタアッセンブリを構成している。   The substrate 10 having the above structure functions as a connector substrate. For example, the exposed portions 22a and 23a of the wiring layers 22 and 23 exposed on the surface of the protruding end 12b are inserted into the mating connector (female connector) (not shown) by inserting the protruding end 12b of the intermediate substrate 12 into the mating connector. It can be connected to a wiring layer or a contact terminal provided in the connector. That is, the differential signal transmission cable 1 can be connected to another substrate in the same device, a substrate in another device, or the like. In other words, the board 10 shown in FIG. 3 and the differential signal transmission cable 1 connected to the board 10 constitute a cable connector assembly as a whole.

図4に示されるように、図3に示される基板10を拡幅し、複数の差動信号伝送用ケーブル1を共通の基板10に接続することもできる。この場合、コネクタ基板として機能する基板10を介して複数の差動信号伝送用ケーブル1を一括して同一機器内の他の基板や別の機器内の基板などに接続することができる。   As shown in FIG. 4, the substrate 10 shown in FIG. 3 can be widened, and a plurality of differential signal transmission cables 1 can be connected to the common substrate 10. In this case, a plurality of differential signal transmission cables 1 can be collectively connected to another substrate in the same device, a substrate in another device, or the like via the substrate 10 functioning as a connector substrate.

本発明は上記の実施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。上記実施形態の変形例の1つを図5に示す。図示されている変形例は、接続導体30に関して上記実施形態と異なる。具体的には、図1や図3などに示される接続導体30では、一対の腕部32a,32bの間に開口部33が存在しており、この開口部33から差動信号伝送用ケーブル1の心線2a,2bが露出していた。これに対し、図5に示される接続導体30には開口部が存在していない。すなわち、図5に示される接続導体30は平面視において矩形であり、配線層22,23の露出部22a,23aおよび露出部22a,23aに接合されている心線2a,2bは、接続導体30によって覆われている。配線層22,23と心線2a,2bとの接続部分が接続導体30によって覆われることで、インピーダンスの整合がより一層容易になるとともに、接続部分からのノイズの放射が低減され、クロストークによる信号劣化がより一層抑制される。すなわち、接続導体30はシールドカバーとしての機能も有する。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. One modification of the above embodiment is shown in FIG. The illustrated modification is different from the above embodiment with respect to the connection conductor 30. Specifically, in the connection conductor 30 shown in FIG. 1, FIG. 3, and the like, an opening 33 exists between the pair of arms 32 a and 32 b, and the differential signal transmission cable 1 extends from the opening 33. The core wires 2a and 2b were exposed. On the other hand, the connection conductor 30 shown in FIG. 5 has no opening. That is, the connecting conductor 30 shown in FIG. 5 is rectangular in plan view, and the exposed portions 22a and 23a of the wiring layers 22 and 23 and the core wires 2a and 2b joined to the exposed portions 22a and 23a are connected to the connecting conductor 30. Covered by. Since the connection portions between the wiring layers 22 and 23 and the core wires 2a and 2b are covered by the connection conductor 30, impedance matching is further facilitated, and noise emission from the connection portions is reduced, which is caused by crosstalk. Signal degradation is further suppressed. That is, the connection conductor 30 also has a function as a shield cover.

上記の実施形態では、下基板11、中間基板12および上基板13の全長が互いに異なることによって、内側グラウンド層21や配線層22,23の一部が露出されている(図1)。しかし、内側グラウンド層が形成されている第1の基板に重ねられる第2の基板の一部を切り欠いて内側グラウンド層を露出させることもできる。また、配線層が形成されている第2の基板に重ねられる第3の基板の一部を切り欠いて配線層の一部を露出させることもできる。   In the above embodiment, the lower substrate 11, the intermediate substrate 12, and the upper substrate 13 have different overall lengths, so that the inner ground layer 21 and the wiring layers 22 and 23 are partially exposed (FIG. 1). However, it is also possible to expose the inner ground layer by notching a part of the second substrate that is overlaid on the first substrate on which the inner ground layer is formed. Further, a part of the third substrate which is overlaid on the second substrate on which the wiring layer is formed can be cut out to expose a part of the wiring layer.

導体層が予め形成された複数の基板を重ね合わせるのではなく、誘電体膜および導体膜の形成とエッチングを繰り返して、第1の誘電体層と、内側グラウンド層を挟んで第1の誘電体層に積層された第2の誘電体層と、配線層を挟んで第2の誘電体層に積層され、表面に外側グラウンド層が形成された第3の誘電体層とを形成することもできる。   Rather than superimposing a plurality of substrates on which conductor layers are formed in advance, the formation of the dielectric film and the conductor film and the etching are repeated, so that the first dielectric layer is sandwiched between the first dielectric layer and the inner ground layer. It is also possible to form a second dielectric layer laminated on the layer and a third dielectric layer laminated on the second dielectric layer with the wiring layer interposed therebetween and having an outer ground layer formed on the surface. .

接続導体の形状は特定の形状に限定されない。例えば、接続導体は平面視でT字形やU字形であってもよい。要するに、接続導体の形状は、基板の外側グラウンド層と差動信号伝送用ケーブルのシールド導体とを接続可能な形状であればよく、配線層と心線との接続部分を覆うことが可能な形状であればさらによい。   The shape of the connection conductor is not limited to a specific shape. For example, the connection conductor may be T-shaped or U-shaped in plan view. In short, the shape of the connection conductor may be any shape that can connect the outer ground layer of the substrate and the shield conductor of the differential signal transmission cable, and can cover the connection portion between the wiring layer and the core wire. If better.

1 差動信号伝送用ケーブル
2a,2b 心線
4 シールド導体
10 基板
11 下基板
12 中間基板
13 上基板
11a,12a,12b 突出端部
20 外側グラウンド層
21 内側グラウンド層
22,23 配線層
21a,22a,23a 露出部
24 ビア
30 接続導体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Differential signal transmission cable 2a, 2b Core wire 4 Shield conductor 10 Board | substrate 11 Lower board 12 Intermediate board 13 Upper board | substrate 11a, 12a, 12b Projection end part 20 Outer ground layer 21 Inner ground layer 22, 23 Wiring layer 21a, 22a , 23a Exposed portion 24 Via 30 Connection conductor

Claims (6)

差動信号伝送用ケーブルと基板との接続構造であって、
前記基板の表面に設けられた外側グラウンド層と、
前記基板の内側に設けられた内側グラウンド層と、
前記基板の内側であって、前記内側グラウンド層と前記外側グラウンド層との間に設けられた配線層と、
前記基板を貫いて前記外側グラウンド層と前記内側グラウンド層とを接続する層間接続導体と、を有し、
前記基板は、第1の誘電体層、前記内側グラウンド層を挟んで前記第1の誘電体層に積層された第2の誘電体層および前記配線層を挟んで前記第2の誘電体層に積層され、表面に前記外側グラウンド層が形成された第3の誘電体層を含み、
前記差動信号伝送用ケーブルの心線は、前記第3の誘電体層の端面よりも外側に突出している前記第2の誘電体層の表面に延在している前記配線層の一部に接続され、
前記差動信号伝送用ケーブルのシールド導体は、前記第2の誘電体層の端面よりも外側に突出している前記第1の誘電体層の表面に延在している前記内側グラウンド層の一部に重ねられて接続されると共に、前記シールド導体の径方向上部に被せられた接続導体を介して前記外側グラウンド層に接続される、差動信号伝送用ケーブルと基板との接続構造。
A connection structure between a differential signal transmission cable and a board,
An outer ground layer provided on the surface of the substrate;
An inner ground layer provided inside the substrate;
A wiring layer provided inside the substrate and between the inner ground layer and the outer ground layer;
An interlayer connection conductor passing through the substrate and connecting the outer ground layer and the inner ground layer;
The substrate includes a first dielectric layer, a second dielectric layer stacked on the first dielectric layer with the inner ground layer interposed therebetween, and a second dielectric layer with the wiring layer interposed therebetween. A third dielectric layer laminated and having the outer ground layer formed on a surface thereof;
The core wire of the differential signal transmission cables, a portion of the third dielectric layer and the wiring layer that extend to the surface of the projecting outwardly second dielectric layer from the end face of Connected,
Shield conductor of the differential signal transmission cables, a portion of the inner ground layer that extend to the surface of the second dielectric layer and the first dielectric layer that protrudes out of the end faces of the A connection structure between the differential signal transmission cable and the substrate, which is connected to the outer ground layer via a connection conductor that is overlaid and connected to the shield conductor, and is connected to the upper portion in the radial direction of the shield conductor .
請求項1に記載の差動信号伝送用ケーブルと基板との接続構造において、
前記接続導体は、前記シールド導体の径方向上部に被さる被覆部と、前記被覆部の幅方向両側から前記外側グラウンド層に向けて延びる一対の腕部とを有する、差動信号伝送用ケーブルと基板との接続構造。
In the connection structure between the differential signal transmission cable and the substrate according to claim 1,
The connection conductor includes a covering portion that covers an upper portion in the radial direction of the shield conductor, and a pair of arms that extend from both sides in the width direction of the covering portion toward the outer ground layer, and a substrate for differential signal transmission Connection structure with.
請求項に記載の差動信号伝送用ケーブルと基板との接続構造において、
前記差動信号伝送用ケーブルの前記心線および該心線が接続されている前記配線層の一部が前記接続導体によって覆われる、差動信号伝送用ケーブルと基板との接続構造。
In the connection structure between the differential signal transmission cable and the substrate according to claim 1 ,
A connection structure between a differential signal transmission cable and a substrate, wherein the core of the differential signal transmission cable and a part of the wiring layer to which the core is connected are covered with the connection conductor.
コネクタ基板および該コネクタ基板に接続された差動信号伝送用ケーブルを備えるケーブルコネクタアッセンブリであって、
前記コネクタ基板の表面に設けられた外側グラウンド層と、
前記コネクタ基板の内側に設けられた内側グラウンド層と、
前記コネクタ基板の内側であって、前記内側グラウンド層と前記外側グラウンド層との間に設けられた配線層と、
前記コネクタ基板を貫いて前記外側グラウンド層と前記内側グラウンド層とを接続する層間接続導体と、を有し、
前記基板は、第1の誘電体層、前記内側グラウンド層を挟んで前記第1の誘電体層に積層された第2の誘電体層および前記配線層を挟んで前記第2の誘電体層に積層され、表面に前記外側グラウンド層が形成された第3の誘電体層を含み、
前記差動信号伝送用ケーブルの心線は、前記第3の誘電体層の端面よりも外側に突出している前記第2の誘電体層の表面に延在している前記配線層の一部に接続され、
前記差動信号伝送用ケーブルのシールド導体は、前記第2の誘電体層の端面よりも外側に突出している前記第1の誘電体層の表面に延在している前記内側グラウンド層の一部に重ねられて接続されると共に、前記シールド導体の径方向上部に被せられた接続導体を介して前記外側グラウンド層に接続される、ケーブルコネクタアッセンブリ。
A cable connector assembly comprising a connector board and a differential signal transmission cable connected to the connector board,
An outer ground layer provided on the surface of the connector board;
An inner ground layer provided inside the connector board;
A wiring layer provided inside the connector board and between the inner ground layer and the outer ground layer;
An interlayer connection conductor connecting the outer ground layer and the inner ground layer through the connector board,
The substrate includes a first dielectric layer, a second dielectric layer stacked on the first dielectric layer with the inner ground layer interposed therebetween, and a second dielectric layer with the wiring layer interposed therebetween. A third dielectric layer laminated and having the outer ground layer formed on a surface thereof;
The core wire of the differential signal transmission cables, a portion of the third dielectric layer and the wiring layer that extend to the surface of the projecting outwardly second dielectric layer from the end face of Connected,
Shield conductor of the differential signal transmission cables, a portion of the inner ground layer that extend to the surface of the second dielectric layer and the first dielectric layer that protrudes out of the end faces of the A cable connector assembly that is connected to the outer ground layer via a connection conductor that is overlaid on and connected to a radial upper portion of the shield conductor .
請求項に記載のケーブルコネクタアッセンブリにおいて、
前記接続導体は、前記シールド導体の径方向上部に被さる被覆部と、前記被覆部の幅方向両側から前記外側グラウンド層に向けて延びる一対の腕部とを有する、ケーブルコネクタアッセンブリ。
The cable connector assembly according to claim 4 , wherein
The connection conductor includes a covering portion that covers a radially upper portion of the shield conductor, and a pair of arm portions that extend from both sides in the width direction of the covering portion toward the outer ground layer .
請求項に記載のケーブルコネクタアッセンブリにおいて、
前記差動信号伝送用ケーブルの前記心線および該心線が接続されている前記配線層の一部が前記接続導体によって覆われる、ケーブルコネクタアッセンブリ。
The cable connector assembly according to claim 4 , wherein
A cable connector assembly in which the core wire of the differential signal transmission cable and a part of the wiring layer to which the core wire is connected are covered with the connection conductor.
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