JP6083397B2 - 差動信号伝送用ケーブルの基板への接続方法およびケーブル接続装置 - Google Patents

Description

本発明は、位相を180度反転させた差動信号を伝送する複数の差動信号伝送用ケーブルを、基板の表側および裏側に接続する際に用いられる技術に関する。

従来、数Gbit／s以上の高速デジタル信号を扱うサーバやルータ，ストレージ製品等の機器においては、差動インターフェース規格、例えばLVDS（Low Voltage Differential Signal）が採用され、各機器間あるいは機器内の各回路基板間では、差動信号伝送用ケーブルを用いて差動信号の伝送が行われている。差動信号は、システム電源の低電圧化を実現しつつ外来ノイズに対する耐性が高いという特徴を有している。

差動信号伝送用ケーブルは一対の信号線導体を備え、各信号線導体には、位相を180度反転させたプラス側信号およびマイナス側信号がそれぞれ伝送されるようになっている。そして、これらの２つの信号の電位差が信号レベルとなって、例えば電位差がプラスであれば「High」，マイナスであれば「Low」として、当該信号レベルを受信側で認識するようになっている。

このような差動信号を伝送する差動信号伝送用ケーブルが、例えば特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された技術は、８本の単ケーブル（single cable）のうちの４本を基板（substrate）の表側の信号線取付部（signal line mounting portion）に半田付けし、他の４本の単ケーブルを基板の裏側の信号線取付部に半田付けしている。そして、８本の単ケーブルの端末を整列させつつ、これらの端末を基板の表側および裏側の信号線取付部にそれぞれ対向させるために、整列板（aligning plate）を用いている。

米国特許第７，８５７，６５７号明細書

ところで近年においては、多数の高速デジタル信号を同時に扱える機器の開発が進んでおり、これに伴い、多数の差動信号伝送用ケーブルを束ねてなるケーブル体の端末の小型化が必須の条件となっている。具体的には、ケーブル体の端末を小型化することで、機器のケーブル接続部分において、単位面積当たりの差動信号伝送用ケーブルの接続本数を増やすことができる。これにより、多数の高速デジタル信号を同時に扱える機器に容易に対応可能となる。

しかしながら、上述の特許文献１に記載された技術においては、複数の差動信号伝送用ケーブルを基板の表側および裏側に、整列板を用いてそれぞれ半田付けした後、差動信号伝送用ケーブルと基板との間に整列板が残留する構造となっている。したがって、ケーブル体の端末に整列板がある分、ケーブル体の端末を小型化するには限界があり、よって、多数の高速デジタル信号を同時に扱える機器への対応が困難になるという問題があった。そこで、単に整列板を小型化することも考えられるが、この場合には、差動信号伝送用ケーブルと基板との接続処理、つまり半田付けによる端末処理が難しくなる。

また、差動信号伝送用ケーブルの一対の信号線導体は、通常、絶縁体で被覆されているが、この絶縁体で被覆されない領域、つまり整列板の厚さに相当する長さの領域は、インピーダンス（電気的特性）の乱れに悪影響を及ぼすことが分かっている。したがって、このようなインピーダンスの観点からすると、差動信号伝送用ケーブルと基板との接続処理を行った後に、整列板を取り外すのが望ましい。

本発明の目的は、差動信号伝送用ケーブルと基板との接続処理を容易にしつつ電気的特性を良好にして、多数の高速デジタル信号を同時に扱える機器に容易に対応可能な、差動信号伝送用ケーブルの基板への接続方法およびケーブル接続装置を提供することにある。

本発明の一態様では、基板の両面に複数の差動信号伝送用ケーブルをそれぞれ接続する、差動信号伝送用ケーブルの基板への接続方法であって、前記基板の表側に接続される表側ケーブル群、および前記基板の裏側に接続される裏側ケーブル群を束ねてなるケーブル体を準備するケーブル体準備工程と、互いに対向された一対の壁部、前記壁部間に設けられた基板支持部、前記壁部間に設けられたケーブル配置部、前記壁部に着脱自在に設けられた第１部材、および前記壁部に着脱自在に設けられた第２部材、を備えたケーブル接続装置を準備するケーブル接続装置準備工程と、前記表側ケーブル群および前記裏側ケーブル群を前記ケーブル配置部に配置し、前記壁部に前記第１部材を装着して前記表側ケーブル群と前記裏側ケーブル群との間に前記第１部材を差し込み、前記壁部に前記第２部材を装着して前記差動信号伝送用ケーブルを前記第２部材の保持溝に保持させ、前記基板を前記基板支持部に支持させる部品配置工程と、前記差動信号伝送用ケーブルの信号線導体を、前記基板の接続部に接続する接続工程と、前記壁部から前記第１部材および前記第２部材を取り外し、前記基板支持部から前記基板を取り外すケーブル接続装置除去工程と、を備える。

本発明の他の態様では、前記基板の表側の前記接続部に前記信号線導体を接続して前記ケーブル接続装置除去工程を終えた後に、前記ケーブル接続装置に対して前記基板を裏返す基板裏返し工程を行い、再び前記部品配置工程および前記接続工程を経て、前記基板の裏側の前記接続部に前記信号線導体を接続する。

本発明の他の態様では、前記接続工程では、前記基板の表側の前記接続部に前記信号線導体を接続した後に、前記ケーブル接続装置を裏返して前記基板の裏側の前記接続部に前記信号線導体を接続する。

本発明の他の態様では、基板の両面に複数の差動信号伝送用ケーブルをそれぞれ接続するのに用いられるケーブル接続装置であって、互いに対向された一対の壁部と、前記壁部間に設けられ、前記基板を支持する基板支持部と、前記壁部間に設けられ、前記基板の表側に接続される表側ケーブル群および前記基板の裏側に接続される裏側ケーブル群が配置されるケーブル配置部と、前記壁部に着脱自在に設けられ、前記表側ケーブル群と前記裏側ケーブル群との間に抜き差しされる第１部材と、前記壁部に着脱自在に設けられ、前記差動信号伝送用ケーブルを保持する保持溝を有する第２部材と、を備えた。

本発明の他の態様では、前記第１部材は前記基板の板厚方向と交差する方向から抜き差しされ、前記第２部材は前記基板の板厚方向から前記差動信号伝送用ケーブルを保持する。

本発明の他の態様では、前記第１部材の長手方向一側と前記第２部材の長手方向一側とを、回動自在に連結してなる。

本発明によれば、ケーブル接続装置を用いて、差動信号伝送用ケーブルの信号線導体と基板の接続部とを接続するので、当該接続処理を容易に行うことができる。接続処理の後は、互いに接続された差動信号伝送用ケーブルおよび基板から、ケーブル接続装置を除去するため、ケーブル体の端末を小型化することができ、多数の高速デジタル信号を同時に扱える機器に容易に対応可能となる。

また、ケーブル接続装置を除去するため、信号線導体の絶縁体で被覆されない領域を小さくすることができ、インピーダンスの乱れを抑えて電気的特性を安定化させることが可能となる。

（ａ）はケーブルアッセンブリを表側から見た斜視図、（ｂ）はケーブルアッセンブリを側方から見た平面図である。 （ａ）はケーブル体の端末を示す斜視図、（ｂ）は差動信号伝送用ケーブル（端末処理済）を示す斜視図である。 実施の形態１に係るケーブル接続装置を示す分解斜視図である。 図３のケーブル接続装置の組立状態を示す斜視図である。 ケーブル群をケーブル接続装置に配置する手順を説明する説明図である。 基板を基板支持部に配置する手順を説明する説明図である。 表側ケーブル群の信号線導体と基板の表側の接続部とを接続する手順を説明する説明図である。 実施の形態２に係るケーブル接続装置を示す分解斜視図である。 実施の形態３に係るケーブル接続装置を示す分解斜視図である。

以下、本発明の実施の形態１について図面を用いて詳細に説明する。

図１（ａ）はケーブルアッセンブリを表側から見た斜視図、（ｂ）はケーブルアッセンブリを側方から見た平面図を、図２（ａ）はケーブル体の端末を示す斜視図、（ｂ）は差動信号伝送用ケーブル（端末処理済）を示す斜視図を、図３は実施の形態１に係るケーブル接続装置を示す分解斜視図を、図４は図３のケーブル接続装置の組立状態を示す斜視図をそれぞれ示している。

図１（ａ），（ｂ）に示すように、ケーブルアッセンブリ１０は、ケーブル体２０と、当該ケーブル体２０の端末に接続された基板３０とを備えている。ケーブル体２０は、複数（合計８本）の差動信号伝送用ケーブル４０を束ねて形成され、差動信号伝送用ケーブル４０の周囲には、外部導体２１および保護被覆２２が設けられている。外部導体２１は、差動信号伝送用ケーブル４０に外来ノイズが伝達されるのを抑えるものである。保護被覆２２は、柔軟性を有するポリ塩化ビニル（polyvinyl chloride）等により形成され、内部にある外部導体２１および差動信号伝送用ケーブル４０を保護するものである。

ここで、ケーブル体２０の長手方向に沿う保護被覆２２と基板３０との間には、熱硬化性を有するエポキシ樹脂（epoxy resin）によって固められたモールド樹脂部２３が設けられている。このモールド樹脂部２３は、ケーブル体２０と基板３０とを接続した後に形成され、保護被覆２２と基板３０との間の差動信号伝送用ケーブル４０を纏めている。ただし、ケーブルアッセンブリ１０の仕様によっては、モールド樹脂部２３を省略しても良い。

図２（ａ）に示すように、ケーブル体２０を形成する合計８本の差動信号伝送用ケーブル４０の基板３０が接続される側（図中右側）は、一点鎖線Ａを基準に揃えられている。これにより、各々の差動信号伝送用ケーブル４０の端末処理等を、容易にかつ精度良く行えるようになっている。

図２（ｂ）に示すように、差動信号伝送用ケーブル４０は、一対の信号線導体４１を備えている。各信号線導体４１のうちのいずれか一方には差動信号としてのプラス側信号（ポジティブ信号）が伝送され、各信号線導体４１のうちのいずれか他方には差動信号としてのマイナス側信号（ネガティブ信号）が伝送される。各信号線導体４１は、例えば、その表面に錫めっき処理が施された軟銅線（Tinned Annealed Copper Wire）によって形成され、各信号線導体４１は絶縁体４２によって被覆されている。

絶縁体４２は、差動信号伝送用ケーブル４０に柔軟性を持たせるために、例えば、発泡ポリエチレン（Foamed Poly-Ethylene）によって形成され、その横断面形状は略楕円形に形成されている。絶縁体４２は、各信号線導体４１を所定間隔で並ぶよう保持し、各信号線導体４１の周囲に略同等の肉厚となるよう配置されている。

ただし、絶縁体４２の横断面形状は、図示のような略楕円形に限らず、例えば、各信号線導体４１をそれぞれ別個に被覆した略円形であっても良い。さらには、絶縁体４２の横断面形状を、一対の長さが等しい平行線と一対の半円弧とからなる、例えば、陸上競技場のトラック（Track）に略等しい形状としても良い。

絶縁体４２の周囲には、外来ノイズの影響を抑制するための外部導体４３が設けられている。外部導体４３は、例えば、シート状の銅箔によって形成され、絶縁体４２の長手方向に沿う端部を除く大部分を被覆している。ただし、外部導体４３としては、銅箔に限らず他の金属箔であっても良く、さらには軟銅線等の金属細線を編み込んだ編組シートであっても良い。

外部導体４３の周囲には、差動信号伝送用ケーブル４０を保護する保護外皮としてのシース４４が設けられ、当該シース４４は、外部導体４３の長手方向に沿う端部を除く大部分を被覆している。なお、シース４４は、例えば、耐熱ＰＶＣ（Heat Resistant Polyvinyl Chloride）によって形成されている。また、差動信号伝送用ケーブル４０は、ドレイン線を含んでいない。

差動信号伝送用ケーブル４０の端部には、図２（ｂ）に示すように、端末処理が施されている。具体的には、差動信号伝送用ケーブル４０を、その長手方向に沿うよう順次段剥きし、これにより、各信号線導体４１および外部導体４３の端末をそれぞれ外部に露出させている。このような端末処理は、合計８本の差動信号伝送用ケーブル４０の全てに実施され、よって、ケーブル体２０と基板３０との電気的な接続を容易に行うことができる。

ここで、各差動信号伝送用ケーブル４０の端末処理は、差動信号伝送用ケーブル４０を横一列に並ぶよう整列させた状態のもとで、例えば、高エネルギのレーザ光（図示せず）を照射してシース４４や絶縁体４２の一部を除去したり、カッター装置（図示せず）を用いて外部導体４３の一部を除去したりすることで行われる。これにより、各信号線導体４１および外部導体４３の一部がそれぞれ外部に露出される。このように、各差動信号伝送用ケーブル４０の端部を整然と並べて処理することで、素早くかつ精度良く端末処理（段剥き）が行える。

図１に示すように、ケーブル体２０に接続される基板３０は、ケーブルコネクタ（コネクタ部材）として機能する部品であって、当該基板３０の長手方向一端側（図中右側）は、例えばバックプレーン製品に設けられたスロット（図示せず）に差し込まれるようになっている。

基板３０の両面、つまり表面３１および裏面３２には、それぞれ複数の信号線用コンタクト３１ａ，３２ａが設けられ、さらに複数のグラウンド用コンタクト３１ｂ，３２ｂが設けられている。ここで、表面３１の各信号線用コンタクト３１ａは、本発明における表側の接続部を構成し、裏面３２の各信号線用コンタクト３２ａは、本発明における裏側の接続部を構成している。

基板３０は、エポキシ樹脂（epoxy resin）等の絶縁材料により板状に形成され、基板３０のスロットへの差し込み方向先端部（図中右側）には、一対のテーパ部３３，３４が設けられている。これらのテーパ部３３，３４は、基板３０の差し込み方向先端部を先細り形状として、スロットへの差し込みを案内するようになっている。

各信号線用コンタクト３１ａ，３２ａおよび各グラウンド用コンタクト３１ｂ，３２ｂは、いずれも導電性に優れた黄銅等よりなり、互いに所定隙間を持って基板３０の表面３１および裏面３２に形成されている。これにより、各信号線用コンタクト３１ａ，３２ａおよび各グラウンド用コンタクト３１ｂ，３２ｂは、互いに短絡することは無い。

各信号線用コンタクト３１ａ，３２ａは、信号線導体４１に対応して設けられ、各グラウンド用コンタクト３１ｂ，３２ｂは、外部導体４３に対応して設けられている。そして、信号線導体４１は、各信号線用コンタクト３１ａ，３２ａに対して半田付けにより接続され、外部導体４３は、各グラウンド用コンタクト３１ｂ，３２ｂに対して半田付けにより接続される。

基板３０の周囲には、図１に示すように、略箱状に形成された樹脂ケース３５（詳細図示せず）が設けられている。これにより、作業者が樹脂ケース３５を把持する等して、基板３０をスロットに確実に差し込めるようにしている。その際、ケーブル体２０と基板３０との半田付けの部分に大きな負荷が掛からないので、断線等の不具合の発生を確実に防止できる。

次に、ケーブル体２０と基板３０とを接続する際に用いるケーブル接続装置５０の詳細構造について、図面を用いて説明する。

図３および図４に示すように、ケーブル接続装置５０は、略Ｕ字形状に形成された台座部材５１と、第１部材としての板状部材５７と、第２部材としての角柱状部材５８とを備えている。そして、板状部材５７および角柱状部材５８は、いずれも台座部材５１に対して着脱自在に設けられている。これらの台座部材５１，板状部材５７および角柱状部材５８は、ステンレス鋼（stainless steel）等の鋼材により所定形状に形成され、これによりケーブル接続装置５０を高剛性として、ケーブル接続装置５０の再利用性を高めている。

台座部材５１は、略直方体形状に形成された一対の壁部５１ａを備えている。これらの壁部５１ａは互いに対向するよう設けられ、各壁部５１ａ間には、薄板状の連結部５１ｂが設けられている。この連結部５１ｂには、各壁部５１ａの基端側（図中下側）がそれぞれ連結されており、これにより各壁部５１ａ間の距離がＬ１に設定されている。ここで、各壁部５１ａ間の距離Ｌ１は、基板３０の短手方向に沿う寸法Ｌ２（図１参照）よりも若干大きい寸法に設定されている（Ｌ１＞Ｌ２）。これにより、各壁部５１ａ間に設けられた基板支持部５２に、基板３０をスムーズに支持させることができる。

各壁部５１ａ間で、かつ各壁部５１ａの長手方向一側（図中手前側）には、基板支持部５２が設けられている。この基板支持部５２は、各壁部５１ａの対向面５１ｃに突出するよう形成された一対の支持突起５２ａにより構成されている。各支持突起５２ａは、各壁部５１ａの長手方向に沿って延び、かつ連結部５１ｂと平行に設けられ、その長さ寸法はＬ３に設定されている。ここで、各支持突起５２ａの長さ寸法Ｌ３は、基板３０の長手方向に沿う寸法Ｌ４（図１参照）の半分よりも若干大きい寸法に設定されている（Ｌ３＞Ｌ４／２）。これにより、基板支持部５２は、基板３０を傾斜させること無く支持することができる。

また、各支持突起５２ａの連結部５１ｂからの高さ寸法はｈ１に設定されており、この高さ寸法ｈ１は、差動信号伝送用ケーブル４０の厚み寸法ｈ２（図２（ｂ）参照）よりも十分に大きな寸法に設定されている（ｈ１＞ｈ２）。これにより、基板３０を基板支持部５２に支持させた状態のもとで、基板３０の裏側に接続される裏側ケーブル群４０Ｂ（図５参照）の端末を、連結部５１ｂと基板３０（基板支持部５２）との間に配置することができる。

各壁部５１ａ間で、かつ各壁部５１ａの長手方向他側（図中奥側）には、ケーブル配置部５３が設けられ、当該ケーブル配置部５３は、各壁部５１ａの対向面５１ｃと連結部５１ｂとで囲まれて形成されている。ここで、図３の破線Ｂは、各壁部５１ａ間において、台座部材５１を基板支持部５２側とケーブル配置部５３側とを分ける境界線を示している。そして、ケーブル配置部５３には、基板３０の表側に接続される表側ケーブル群４０Ａと基板３０の裏側に接続される裏側ケーブル群４０Ｂとが配置されるようになっている（図５参照）。

各壁部５１ａの長手方向に沿うケーブル配置部５３側には、各壁部５１ａの厚み方向に貫通した装着孔５４がそれぞれ形成されている。これらの装着孔５４の横断面は略長方形に形成されており、連結部５１ｂに対して平行となるよう設けられている。各装着孔５４には、板状部材５７が差し込まれて装着されるようになっている。各装着孔５４は、基板支持部５２に近接して設けられ、かつ基板支持部５２よりも連結部５１ｂから若干離れた位置に設けられている。これにより、各装着孔５４に板状部材５７を装着した状態のもとで、図４の破線円Ｃの部分で示すように、支持突起５２ａと板状部材５７とによって段差が形成される。この段差は、台座部材５１に対して基板３０の配置状態を位置決めする基板ストッパ５５となっている。

各壁部５１ａの先端側（図中上側）には、各壁部５１ａの先端側から基端側に向けて窪んだ装着溝５６がそれぞれ設けられている。これらの装着溝５６の横断面は略長方形に形成されており、連結部５１ｂに対して平行となるよう設けられている。各装着溝５６は各装着孔５４に近接して設けられ、各装着溝５６には角柱状部材５８の各装着腕５８ｂがそれぞれ嵌め込むようにして装着される。これにより、各装着溝５６に装着された角柱状部材５８は、板状部材５７によって分けられた表側ケーブル群４０Ａおよび裏側ケーブル群４０Ｂの差動信号伝送用ケーブル４０を、ガタつくこと無く保持することができる。

板状部材５７は、薄板状の略直方体形状に形成され、各壁部５１ａに形成された各装着孔５４に着脱自在となっている。板状部材５７は、本発明における第１部材を構成しており、表側ケーブル群４０Ａと裏側ケーブル群４０Ｂとの間（図６参照）に抜き差しされるようになっている。より具体的には、板状部材５７は、表側ケーブル群４０Ａと裏側ケーブル群４０Ｂとの間に、基板３０の板厚方向と交差する方向から抜き差しされて、ケーブル配置部５３に配置されたケーブル体２０の端末を、４本の表側ケーブル群４０Ａと４本の裏側ケーブル群４０Ｂとに分離するようになっている。

板状部材５７は、各装着孔５４に装着されて各壁部５１ａ間を横切る板状本体５７ａと、板状部材５７を各装着孔５４に装着した状態のもとで、一方の壁部５１ａ（図中右側）から突出されるツマミ部５７ｂとを備えている。このように、ツマミ部５７ｂを設けることで、板状部材５７の各装着孔５４への着脱を容易に行えるようにしている。ここで、図中一点鎖線Ｄは、板状本体５７ａとツマミ部５７ｂとの境界線を示している。

ただし、ツマミ部５７ｂの滑りを抑えるために、その表面に微小凹凸を有するように粗面加工等を施しても良い。さらには、板状本体５７ａの先端側、つまり板状本体５７ａのツマミ部５７ｂ側とは反対側に、先細り形状とするテーパ部（図示せず）を形成しても良い。この場合、板状部材５７の各装着孔５４への着脱作業をより容易に行えるようになる。

角柱状部材５８は、板状部材５７よりも肉厚の略直方体形状に形成され、各壁部５１ａに形成された各装着溝５６に着脱自在となっている。角柱状部材５８は、本発明における第２部材を構成しており、表側ケーブル群４０Ａおよび裏側ケーブル群４０Ｂの差動信号伝送用ケーブル４０を保持するようになっている（図７参照）。より具体的には、角柱状部材５８は、ケーブル配置部５３に配置された差動信号伝送用ケーブル４０を、基板３０の板厚方向から保持するようになっている。

角柱状部材５８は、各壁部５１ａ間を横切る角柱状本体５８ａと、当該角柱状本体５８ａの長手方向両端に設けられた一対の装着腕５８ｂとを備えている。各装着腕５８ｂは、各装着溝５６に嵌め込むようにして装着される。ただし、各装着腕５８ｂの各装着溝５６への装着を容易にするために、各装着腕５８ｂの装着部分に先細り形状とするテーパ部（図示せず）を形成しても良い。

角柱状本体５８ａには、その長手方向に沿うようにして４つの保持溝５８ｃが所定間隔で設けられている。具体的には、各保持溝５８ｃは、基板３０上に設けられた信号線用コンタクト３１ａ，３２ａの各組の間隔と同じ間隔で設けられている。ここで、「信号線用コンタクト３１ａ，３２ａの組」とは、１本の差動信号伝送用ケーブル４０の２本の各信号線導体４１が接続される２つで１組の信号線用コンタクト３１ａ，３２ａのことである。よって、本実施の形態においては、基板３０の表面３１および裏面３２のそれぞれに、４本の差動信号伝送用ケーブル４０に対応して４組の信号線用コンタクト３１ａ，３２ａが設けられている。

これらの保持溝５８ｃの横断面は略長方形に形成され、各保持溝５８ｃは角柱状本体５８ａの短手方向に沿って延びている。各保持溝５８ｃには、差動信号伝送用ケーブル４０がそれぞれ装着されるようになっている。ここで、保持溝５８ｃの幅寸法は差動信号伝送用ケーブル４０の幅寸法よりも若干小さく設定され、これにより保持溝５８ｃのみで差動信号伝送用ケーブル４０を保持できるようになっている。

ここで、表側ケーブル群４０Ａは、基板３０の表側の表面３１（図１参照）に接続され、合計８本のうちの差動信号伝送用ケーブル４０のうちの任意の４本で構成されている。一方、裏側ケーブル群４０Ｂは、基板３０の裏側の裏面３２（図１参照）に接続され、合計８本のうちの差動信号伝送用ケーブル４０のうちの他の任意の４本で構成されている。

次に、以上のように形成したケーブル接続装置５０を用い、ケーブル体２０と基板３０とを接続する方法（差動信号伝送用ケーブルの基板への接続方法）について、図面を用いて詳細に説明する。

図５はケーブル群をケーブル接続装置に配置する手順を説明する説明図を、図６は基板を基板支持部に配置する手順を説明する説明図を、図７は表側ケーブル群の信号線導体と基板の表側の接続部とを接続する手順を説明する説明図をそれぞれ示している。

［ケーブル体準備工程］
まず、図２（ａ）に示すように、合計８本の差動信号伝送用ケーブル４０、つまり表側ケーブル群４０Ａおよび裏側ケーブル群４０Ｂを束ねて形成されたケーブル体２０を準備する。ここで、ケーブル体２０の端末（図中右側）は、別の製造工程において予め段剥き（端末処理）されており、これにより、差動信号伝送用ケーブル４０の各々の端末と外部導体２１の端末とが外部に露出された状態となっている。

また、図２（ｂ）に示すように、各差動信号伝送用ケーブル４０の端末（図中右側）においても、別の製造工程において予め段剥き（端末処理）されており、これにより、差動信号伝送用ケーブル４０の各信号線導体４１および外部導体４３の端末がそれぞれ外部に露出された状態となっている。このようにしてケーブル体準備工程が完了する。

［ケーブル接続装置準備工程］
次に、図３に示すように形成された、台座部材５１，板状部材５７および角柱状部材５８を備えたケーブル接続装置５０を準備する。この３つの部材よりなるケーブル接続装置５０は、ケーブル体２０と基板３０とを接続する際に繰り返し利用される再利用可能な治具となっている。そして、ケーブル体２０と基板３０とを接続する作業に先立ち、図３に示すように、台座部材５１，板状部材５７および角柱状部材５８をそれぞれ分離させておく。このようにしてケーブル接続装置準備工程が完了する。

［部品配置工程（表側）］
まず、表側ケーブル群４０Ａの端末を基板３０の表面３１に接続する作業を行う。図５の破線矢印（１）に示すように、表側ケーブル群４０Ａの端末および裏側ケーブル群４０Ｂの端末を、台座部材５１のケーブル配置部５３に配置する。このとき、表側ケーブル群４０Ａが、各壁部５１ａの先端側に配置されるようにする。その後、破線矢印（２）に示すように、板状部材５７の先端側を、一方の壁部５１ａの装着孔５４に臨ませて、当該装着孔５４に差し込んでいく。すると、板状部材５７の板状本体５７ａが表側ケーブル群４０Ａと裏側ケーブル群４０Ｂとの間に差し込まれて、かつ板状部材５７の先端側が他方の壁部５１ａの装着孔５４に装着される。これにより、板状本体５７ａによる表側ケーブル群４０Ａと裏側ケーブル群４０Ｂとの分離作業が完了する。

次に、図６の破線矢印（３）に示すように、角柱状部材５８の各装着腕５８ｂを、各壁部５１ａの各装着溝５６に臨ませて、当該装着溝５６に嵌め込む。このとき、角柱状部材５８の各保持溝５８ｃが、表側ケーブル群４０Ａ側を向くようにする。また、表側ケーブル群４０Ａを形成する４本の差動信号伝送用ケーブル４０が、それぞれ各保持溝５８ｃに装着されるようにする。これにより、４本の差動信号伝送用ケーブル４０が各保持溝５８ｃにより等間隔で整然と並べられて、ケーブル保持作業が完了する。

次に、予め別の製造工程で製造された基板３０を準備する。そして、図６の破線矢印（４）に示すように、基板３０の信号線用コンタクト３１ａ，３２ａおよびグラウンド用コンタクト３１ｂ，３２ｂ側を、各ケーブル群４０Ａ，４０Ｂの端末に臨ませて、基板３０を基板支持部５２の各支持突起５２ａ上に載せて支持させ、その後スライドさせる。このとき、基板３０の表面３１を表側ケーブル群４０Ａ側に向け、基板３０の裏面３２を裏側ケーブル群４０Ｂ側に向ける。これにより、基板３０が、表側ケーブル群４０Ａの端末と裏側ケーブル群４０Ｂの端末との間に配置される（図７参照）。

ここで、基板３０の台座部材５１に対するスライド動作は、基板３０の信号線用コンタクト３１ａ，３２ａおよびグラウンド用コンタクト３１ｂ，３２ｂ側が、基板ストッパ５５によって位置決めされるまで行う。これにより、台座部材５１に対する基板３０の位置決めが正確になされる。このようにして部品配置工程が完了する。

［接続工程（表側）］
次に、表側ケーブル群４０Ａの端末と基板３０とを接続する接続工程を行う。図７の破線矢印（５）に示すように半田ごてＳＣを用い、信号線導体４１を信号線用コンタクト３１ａに、また、外部導体４３をグラウンド用コンタクト３１ｂにそれぞれ接続する。このようにして接続工程が完了する。

［ケーブル接続装置除去工程］
次に、表側ケーブル群４０Ａと基板３０とを接続してなるケーブルアッセンブリ１０の半完成品から、ケーブル接続装置５０を除去するケーブル接続装置除去工程を行う。まず、図７の破線矢印（６）に示すように、台座部材５１の各壁部５１ａから角柱状部材５８を取り外す。次いで、図７の破線矢印（７）に示すように、台座部材５１の各壁部５１ａから板状部材５７を取り外す。ただし、板状部材５７を取り外してから角柱状部材５８を取り外すようにしても良い。

その後、ケーブルアッセンブリ１０の半完成品を、各壁部５１ａの先端側（図中上側）に向けて移動させ、基板支持部５２（図５および図６参照）から基板３０を取り外す。このとき、基板３０は、基板支持部５２上に載置されているだけなので容易に取り外すことができる。このようにして、ケーブルアッセンブリ１０の半完成品からケーブル接続装置５０が取り外されて、ケーブル接続装置除去工程が完了する。

［基板裏返し工程］
次に、裏側ケーブル群４０Ｂの端末を基板３０の裏面３２に接続する作業を行う。まず、図７の破線矢印（８）に示すように、台座部材５１から取り外したケーブルアッセンブリ１０の半完成品を裏返して、基板３０の裏面３２および裏側ケーブル群４０Ｂを、各壁部５１ａの先端側（図中上側）を向くようにする。このようにして、台座部材５１に対して基板３０が裏返されて、基板裏返し工程が完了する。

基板裏返し工程を終えた後は、上述した［部品配置工程（表側）］と同様に、再び［部品配置工程（裏側）］を行い、図７の破線矢印（９）および破線矢印（１０）に示すように、台座部材５１に、板状部材５７と角柱状部材５８とを装着する。その後、上述した［接続工程（表側）］と同様に、再び［接続工程（裏側）］を行い、図７の破線矢印（５）に示すように、半田ごてＳＣを用い、信号線導体４１を信号線用コンタクト３２ａ（図１（ｂ）参照）に、また、外部導体４３をグラウンド用コンタクト３２ｂ（図１（ｂ）参照）にそれぞれ接続する。

そして、上述した［ケーブル接続装置除去工程］と同様の工程を経て、基板３０の表面３１，裏面３２と、表側ケーブル群４０Ａの端末，裏側ケーブル群４０Ｂの端末とがそれぞれ接続されたケーブルアッセンブリ１０から、ケーブル接続装置５０を取り外す。その後、ケーブル体２０と基板３０との接続部分を被覆するよう樹脂ケース３５（図１（ａ）参照，詳細図示せず）を設ける。これにより、ケーブルアッセンブリ１０が完成する。

以上詳述したように、実施の形態１に係る差動信号伝送用ケーブル４０の基板３０への接続方法およびケーブル接続装置５０によれば、ケーブル接続装置５０を用いて、差動信号伝送用ケーブル４０の信号線導体４１と基板３０の各信号線用コンタクト３１ａ，３２ａとを接続するので、当該接続処理を容易に行うことができる。接続処理の後は、互いに接続された差動信号伝送用ケーブル４０および基板３０から、ケーブル接続装置５０を除去するため、ケーブル体２０の端末を小型化することができ、多数の高速デジタル信号を同時に扱える機器に容易に対応可能となる。

また、ケーブル接続装置５０を除去するため、信号線導体４１の絶縁体４２で被覆されない領域を小さくすることができ、インピーダンスの乱れを抑えて電気的特性を安定化させることが可能となる。

次に、本発明の実施の形態２について図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した実施の形態１と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。

図８は実施の形態２に係るケーブル接続装置を示す分解斜視図を示している。

図８に示すように、実施の形態２に係るケーブル接続装置６０は、上述した実施の形態１のケーブル接続装置５０（図３参照）に比して、板状部材５７の長手方向一側と角柱状部材５８の長手方向一側とを、円柱ピン６１ａを有するヒンジ部６１を介して回動自在に連結した点が異なっている。そして、板状部材５７と角柱状部材５８とを一体化したものを、ケーブル保持ユニット６２としている。

また、板状部材５７の短手方向に沿う幅寸法と、角柱状部材５８の短手方向に沿う幅寸法とを略同じ寸法に設定している。これにより、台座部材５１の各壁部５１ａには、ケーブル保持ユニット６２を装着するための装着凹部６３がそれぞれ設けられている。なお、図中破線Ｅで囲まれたヒンジ部６１の周辺部分が、実施の形態１における板状部材５７のツマミ部５７ｂ（図３参照）に相当し、ツマミ部として機能するようになっている。

そして、台座部材５１に対するケーブル保持ユニット６２を装着するには、まず、図中破線矢印（１１）に示すように、ヒンジ部６１の円柱ピン６１ａを中心に、板状部材５７と角柱状部材５８とを相対回転させ、これにより板状部材５７から角柱状部材５８を引き離す。次いで、破線矢印（１２）に示すように、板状部材５７を装着凹部６３に装着して、図示しない表側ケーブル群４０Ａと裏側ケーブル群４０Ｂとの間に板状部材５７を差し込む（図６参照）。

その後、ヒンジ部６１の円柱ピン６１ａを中心に、板状部材５７と角柱状部材５８とを相対回転させ、これにより角柱状部材５８を板状部材５７に近接させつつ、装着凹部６３に装着する。このとき、角柱状部材５８の各保持溝５８ｃに、差動信号伝送用ケーブル４０（図６参照）がそれぞれ保持されるようにする。

以上のように形成した実施の形態２においても、上述した実施の形態１と同様の作用効果を奏することができる。これに加えて実施の形態２においては、板状部材５７と角柱状部材５８とを一体化したので、実施の形態１において必要であった一対の装着孔５４（図３参照）を省略することができ、ひいては台座部材５１を簡素化することができる。また、板状部材５７と角柱状部材５８とを一体化してケーブル保持ユニット６２とすることができるので、ケーブル接続装置６０の管理を容易に行うことができる。

次に、本発明の実施の形態３について図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した実施の形態１と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。

図９は実施の形態３に係るケーブル接続装置を示す分解斜視図を示している。

図９に示すように、実施の形態３に係るケーブル接続装置７０は、上述した実施の形態１のケーブル接続装置５０（図３参照）に比して、台座部材５１を上下対称となるよう略Ｕ字形状に形成し、一対の壁部５１ａの図中上下側を開放した形状となっている。各壁部５１ａの対向面５１ｃには、基板支持部５２を形成する支持突起５２ａが２つずつ設けられている（図示では一方のみを示す）。各支持突起５２ａの間隔は、基板３０の板厚よりも若干大きい寸法に設定され、基板３０が挿入されるようになっている。このように、実施の形態２における基板支持部５２は、基板３０を上下方向から支持する構造となっている。

台座部材５１を上下対称の形状としたことで、各壁部５１ａを連結する連結部５１ｂは、実施の形態２においては、各壁部５１ａの長手方向一側（図中手前側）に、跨ぐようにして設けられている。これに伴って、各壁部５１ａの長手方向他側（図中奥側）に設けられるケーブル配置部５３は、各壁部５１ａの対向面５１ｃによって挟まれた空間により形成されている。

連結部５１ｂには、基板３０（図６参照）が通過する基板通過孔７１が設けられている。この基板通過孔７１は、各支持突起５２ａの間に連通しており、これにより基板通過孔７１を通過した基板３０は、各支持突起５２ａの間に案内されるようになっている。

また、台座部材５１を上下対称の形状としたことで、各壁部５１ａの短手方向に沿う両側（図中上下側）には、装着孔５４を挟むようにして装着溝５６がそれぞれ設けられている。そして、これらの装着溝５６には、一対の角柱状部材５８が上下方向からそれぞれ装着されるようになっている。また、装着孔５４の各壁部５１ａの短手方向に沿う位置は、各支持突起５２ａの間となっている。

このように、実施の形態３に係るケーブル接続装置７０においては、上下対称の形状に形成された台座部材５１と、１つの板状部材５７と、２つの角柱状部材５８とで構成されている。そして、図中破線矢印（１３）に示すように、台座部材５１の各装着孔５４に板状部材５７が装着され、破線矢印（１４），（１５）に示すように、台座部材５１の各装着溝５６に各角柱状部材５８が装着されるようになっている。

ここで、実施の形態３に係るケーブル接続装置７０においては、上述した［接続工程］において、表側ケーブル群４０Ａの端末および裏側ケーブル群４０Ｂの端末の双方を、基板３０の表面３１および裏面３２のそれぞれ接続できるようになっている。つまり、実施の形態１に係るケーブル接続装置５０のように、台座部材５１から、一旦、ケーブルアッセンブリ１０の半完成品を取り外す必要が無い。

つまり、図９に示すように、実施の形態３の台座部材５１は上下側が開放されているため、当該開放された部分から半田ごてＳＣ（図７参照）を用い、信号線導体４１を信号線用コンタクト３１ａ，３２ａ（図１（ｂ）参照）に、また、外部導体４３をグラウンド用コンタクト３１ｂ，３２ｂにそれぞれ接続することができる。より具体的には、実施の形態３の［接続工程］では、基板３０の表面３１にある信号線用コンタクト３１ａに、表側ケーブル群４０Ａの信号線導体４１を接続した後に、ケーブル接続装置７０からケーブルアッセンブリ１０の半完成品を外すこと無く、ケーブル接続装置７０ごと裏返す。これに引き続き、基板３０の裏面３２にある信号線用コンタクト３２ａに、裏側ケーブル群４０Ｂの信号線導体４１を接続する。

以上のように形成した実施の形態３においても、上述した実施の形態１と同様の作用効果を奏することができる。これに加えて実施の形態３においては、１回の［接続工程］において、基板３０の表面３１および裏面３２に、表側ケーブル群４０Ａの端末および裏側ケーブル群４０Ｂの端末を接続することができるので、作業工程の簡素化を図ることができる。

本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記各実施の形態においては、ケーブル体２０と基板３０との半田付けの部分を覆うようにして樹脂ケース３５（図１参照）を設けたものを示したが、本発明はこれに限らず、ケーブルアッセンブリ１０の端末をより小型化する必要があれば、樹脂ケース３５を省略しても構わない。

また、上記各実施の形態においては、ケーブル接続装置５０，６０，７０を形成する各構成部品を、それぞれステンレス鋼製としたものを示したが、本発明はこれに限らず、例えば硬質樹脂製の構成部品でケーブル接続装置を形成しても良い。

さらに、上記各実施の形態においては、基板３０の表面３１および裏面３２に対して、それぞれ４本ずつの差動信号伝送用ケーブル４０を接続可能なケーブル接続装置５０，６０，７０を示したが、本発明はこれに限らず、例えば、基板３０の表面３１および裏面３２に対して、例えば、２本ずつや８本ずつ等の差動信号伝送用ケーブル４０を接続する場合にも適用できる。

また、上記各実施の形態においては、角柱状部材５８の各保持溝５８ｃの横断面を略長方形としたものを示したが、本発明はこれに限らず、横断面が楕円形や台形等の他の形状であっても構わない。横断面を楕円形とした場合には、差動信号伝送用ケーブル４０をよりガタつくこと無く保持できるようになる。一方、横断面を台形とした場合には、当該台形の傾斜面が差動信号伝送用ケーブル４０の保持溝５８ｃへの装着を案内するため、装着作業を容易に行えるようになる。

１０ ケーブルアッセンブリ
２０ ケーブル体
２１ 外部導体
２２ 保護被覆
２３ モールド樹脂部
３０ 基板
３１ 表面
３１ａ 信号線用コンタクト（表側の接続部）
３１ｂ グラウンド用コンタクト
３２ 裏面
３２ａ 信号線用コンタクト（裏側の接続部）
３２ｂ グラウンド用コンタクト
３３，３４ テーパ部
３５ 樹脂ケース
４０ 差動信号伝送用ケーブル
４０Ａ 表側ケーブル群
４０Ｂ 裏側ケーブル群
４１ 信号線導体
４２ 絶縁体
４３ 外部導体
４４ シース
５０ ケーブル接続装置
５１ 台座部材
５１ａ 壁部
５１ｂ 連結部
５１ｃ 対向面
５２ 基板支持部
５２ａ 支持突起
５３ ケーブル配置部
５４ 装着孔
５５ 基板ストッパ
５６ 装着溝
５７ 板状部材（第１部材）
５７ａ 板状本体
５７ｂ ツマミ部
５８ 角柱状部材（第２部材）
５８ａ 角柱状本体
５８ｂ 装着腕
５８ｃ 保持溝
６０ ケーブル接続装置
６１ ヒンジ部
６１ａ 円柱ピン
６２ ケーブル保持ユニット
６３ 装着凹部
７０ ケーブル接続装置
７１ 基板通過孔

Claims (6)

1. 基板の両面に複数の差動信号伝送用ケーブルをそれぞれ接続する、差動信号伝送用ケーブルの基板への接続方法であって、
   前記基板の表側に接続される表側ケーブル群、および前記基板の裏側に接続される裏側ケーブル群を束ねてなるケーブル体を準備するケーブル体準備工程と、
   互いに対向された一対の壁部、前記壁部間に設けられた基板支持部、前記壁部間に設けられたケーブル配置部、前記壁部に着脱自在に設けられた第１部材、および前記壁部に着脱自在に設けられた第２部材、を備えたケーブル接続装置を準備するケーブル接続装置準備工程と、
   前記表側ケーブル群および前記裏側ケーブル群を前記ケーブル配置部に配置し、前記壁部に前記第１部材を装着して前記表側ケーブル群と前記裏側ケーブル群との間に前記第１部材を差し込み、前記壁部に前記第２部材を装着して前記差動信号伝送用ケーブルを前記第２部材の保持溝に保持させ、前記基板を前記基板支持部に支持させる部品配置工程と、
   前記差動信号伝送用ケーブルの信号線導体を、前記基板の接続部に接続する接続工程と、
   前記壁部から前記第１部材および前記第２部材を取り外し、前記基板支持部から前記基板を取り外すケーブル接続装置除去工程と、
   を備える、差動信号伝送用ケーブルの基板への接続方法。
2. 請求項１記載の差動信号伝送用ケーブルの基板への接続方法において、
   前記基板の表側の前記接続部に前記信号線導体を接続して前記ケーブル接続装置除去工程を終えた後に、前記ケーブル接続装置に対して前記基板を裏返す基板裏返し工程を行い、再び前記部品配置工程および前記接続工程を経て、前記基板の裏側の前記接続部に前記信号線導体を接続する、差動信号伝送用ケーブルの基板への接続方法。
3. 請求項１記載の差動信号伝送用ケーブルの基板への接続方法において、
   前記接続工程では、前記基板の表側の前記接続部に前記信号線導体を接続した後に、前記ケーブル接続装置を裏返して前記基板の裏側の前記接続部に前記信号線導体を接続する、差動信号伝送用ケーブルの基板への接続方法。
4. 基板の両面に複数の差動信号伝送用ケーブルをそれぞれ接続するのに用いられるケーブル接続装置であって、
   互いに対向された一対の壁部と、
   前記壁部間に設けられ、前記基板を支持する基板支持部と、
   前記壁部間に設けられ、前記基板の表側に接続される表側ケーブル群および前記基板の裏側に接続される裏側ケーブル群が配置されるケーブル配置部と、
   前記壁部に着脱自在に設けられ、前記表側ケーブル群と前記裏側ケーブル群との間に抜き差しされる第１部材と、
   前記壁部に着脱自在に設けられ、前記差動信号伝送用ケーブルを保持する保持溝を有する第２部材と、
   を備えた、ケーブル接続装置。
5. 請求項４記載のケーブル接続装置において、
   前記第１部材は前記基板の板厚方向と交差する方向から抜き差しされ、前記第２部材は前記基板の板厚方向から前記差動信号伝送用ケーブルを保持する、ケーブル接続装置。
6. 請求項４または５記載のケーブル接続装置において、
   前記第１部材の長手方向一側と前記第２部材の長手方向一側とを、回動自在に連結してなる、ケーブル接続装置。

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