JPH07335346A - 高速データ処理システムの回路板を相互接続するための相互接続システム - Google Patents
高速データ処理システムの回路板を相互接続するための相互接続システムInfo
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- JPH07335346A JPH07335346A JP5345913A JP34591393A JPH07335346A JP H07335346 A JPH07335346 A JP H07335346A JP 5345913 A JP5345913 A JP 5345913A JP 34591393 A JP34591393 A JP 34591393A JP H07335346 A JPH07335346 A JP H07335346A
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- H05K1/14—Structural association of two or more printed circuits
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 特に高い接続密度を有する星形相互接続シス
テムを提供する。 【構成】 回路板が放射状に接続された、相互接続板３
０の中央のパイルを有する星形相互接続システム。それ
ぞれの相互接続板３０は相互接続板３０と同一面の伸長
した周辺コネクタ３２を備え、それぞれが中央のパイル
の平行な周辺コネクタ３２と協動する内側コネクタ３６
を備えた、複数個の中間板３４を有する。それぞれの中
間板３４の内側コネクタ３６は内側コネクタ３６の中間
板３４の反対側の中間板上３４に配置された少なくとも
１つの外側コネクタ３８に接続されている。外側コネク
タ３８は中間板３４の導電経路を介して内側コネクタ３
６に接続され、内側コネクタ３６に対して垂直であり、
回路板を収納する目的を持つ。
テムを提供する。 【構成】 回路板が放射状に接続された、相互接続板３
０の中央のパイルを有する星形相互接続システム。それ
ぞれの相互接続板３０は相互接続板３０と同一面の伸長
した周辺コネクタ３２を備え、それぞれが中央のパイル
の平行な周辺コネクタ３２と協動する内側コネクタ３６
を備えた、複数個の中間板３４を有する。それぞれの中
間板３４の内側コネクタ３６は内側コネクタ３６の中間
板３４の反対側の中間板上３４に配置された少なくとも
１つの外側コネクタ３８に接続されている。外側コネク
タ３８は中間板３４の導電経路を介して内側コネクタ３
６に接続され、内側コネクタ３６に対して垂直であり、
回路板を収納する目的を持つ。
Description
【０００１】
【０００２】本発明はコネクタ内に回路板を挿入するこ
とによってそれらを相互接続するためのいわゆる「バッ
クプレイン」システムに関するものであり、もっと具体
的には、高速データ処理システムの回路板を相互接続す
るためのシステムに関係する。
とによってそれらを相互接続するためのいわゆる「バッ
クプレイン」システムに関するものであり、もっと具体
的には、高速データ処理システムの回路板を相互接続す
るためのシステムに関係する。
【０００３】
【０００４】高速データ処理システム、即ち構成部品が
現在２５０ＭＨｚに達する周波数で個別に動作すること
のできるシステムにおいて、電子組立部品を相互接続す
る導電経路は減衰を最小限に抑えるために注意深く設計
しなければならない。この目的のために経路は一方向に
だけ信号を伝達し、導波管または適合したラインの形で
実現されている。もっとも好条件の例では、これらのラ
インはおよそ６０ピコ秒／ｃｍの遅延を起す。
現在２５０ＭＨｚに達する周波数で個別に動作すること
のできるシステムにおいて、電子組立部品を相互接続す
る導電経路は減衰を最小限に抑えるために注意深く設計
しなければならない。この目的のために経路は一方向に
だけ信号を伝達し、導波管または適合したラインの形で
実現されている。もっとも好条件の例では、これらのラ
インはおよそ６０ピコ秒／ｃｍの遅延を起す。
【０００５】「臨界距離」は２個の電子組立部品を接続
する導電経路の最長長さである。この臨界距離は２つの
回路板間臨界距離（回路板のある構成部品と同じ回路板
のコネクタの間の最長経路長さ）と１つの回路板間臨界
距離（２枚の回路板の間の接続の最長長さ）の和であ
る。臨界距離はデータ処理システムの最高動作速度、す
なわちシステムの電子組立部品の同期クロックの最高周
波数を決定する。さらに、臨界距離によって起される遅
延は１クロック周期を越えてはならない、そうしないと
ラインは１クロック周期以上の間情報を蓄積する遅延ラ
インとして働くことになる。複雑なシステムにはこのよ
うな「遅延ライン」で動作するのに適しているものもあ
る。その場合、システムのデータラインとアドレスライ
ンは厳密に同じ長さであり、システムはラインの遅延に
適合した非常に狭い周波数域でしか動作できない。
する導電経路の最長長さである。この臨界距離は２つの
回路板間臨界距離（回路板のある構成部品と同じ回路板
のコネクタの間の最長経路長さ）と１つの回路板間臨界
距離（２枚の回路板の間の接続の最長長さ）の和であ
る。臨界距離はデータ処理システムの最高動作速度、す
なわちシステムの電子組立部品の同期クロックの最高周
波数を決定する。さらに、臨界距離によって起される遅
延は１クロック周期を越えてはならない、そうしないと
ラインは１クロック周期以上の間情報を蓄積する遅延ラ
インとして働くことになる。複雑なシステムにはこのよ
うな「遅延ライン」で動作するのに適しているものもあ
る。その場合、システムのデータラインとアドレスライ
ンは厳密に同じ長さであり、システムはラインの遅延に
適合した非常に狭い周波数域でしか動作できない。
【０００６】図１は従来の相互接続システム１０の全体
図である。システム１０は適切なピンが回路板１２上に
形成された経路を介して相互連結されている複数個の垂
直コネクタ１４を備えた平坦な回路板１２を含んでい
る。図１には３個のコネクタに挿入された３枚の回路板
１６が示されている。
図である。システム１０は適切なピンが回路板１２上に
形成された経路を介して相互連結されている複数個の垂
直コネクタ１４を備えた平坦な回路板１２を含んでい
る。図１には３個のコネクタに挿入された３枚の回路板
１６が示されている。
【０００７】このような相互接続システムのボード間臨
界距離はシステム内に挿入された第１の回路板から最後
の回路板を隔てる距離に等しい。さらに、臨界距離から
直接決定されるボードの間隔は、回路板に取付けられた
構成部品の高さに依存する。構成部品は高速で動作する
ので、大量の熱を発散する。したがって強制対流によっ
て冷却される大型のヒートシンクを備えなければならな
い。この解決法はボードの間隔を大幅に増やすことにな
る。
界距離はシステム内に挿入された第１の回路板から最後
の回路板を隔てる距離に等しい。さらに、臨界距離から
直接決定されるボードの間隔は、回路板に取付けられた
構成部品の高さに依存する。構成部品は高速で動作する
ので、大量の熱を発散する。したがって強制対流によっ
て冷却される大型のヒートシンクを備えなければならな
い。この解決法はボードの間隔を大幅に増やすことにな
る。
【０００８】図２は回路板間臨界距離を大幅に短縮する
ことのできる別の種類の従来の相互接続システムを示し
ている。このようなシステムには図１に示したような４
つのサブシステム２０が含まれ、平行六面体（parallel
epiped）を形成するように配置されている。それぞれの
サブシステム２０はコネクタ２２を介して隣接するサブ
システムに接続されている。
ことのできる別の種類の従来の相互接続システムを示し
ている。このようなシステムには図１に示したような４
つのサブシステム２０が含まれ、平行六面体（parallel
epiped）を形成するように配置されている。それぞれの
サブシステム２０はコネクタ２２を介して隣接するサブ
システムに接続されている。
【０００９】図２の接続システムの回路板間臨界距離は
サブシステム２０の回路板間臨界距離の２倍になる。複
数の回路板で提供される同じ収容能力の場合、この臨界
距離は図１のシステムのおよそ半分になる。
サブシステム２０の回路板間臨界距離の２倍になる。複
数の回路板で提供される同じ収容能力の場合、この臨界
距離は図１のシステムのおよそ半分になる。
【００１０】特許出願ＥＰ−０，３９４，０３１には特
に小さな臨界距離を有する星形相互接続システムが記載
されている。この星形相互接続システムは相互接続ディ
スクの中央のパイルに対して放射状に接続された複数個
の回路板を有する。それぞれのディスクは多層プリント
回路で垂直コネクタを介してそれぞれの回路板からの少
数のピンを相互接続している。このようなシステムの欠
点はディスクと回路板の間の接続の数が少数に限られる
ことである。さらに、このようなシステムは高いデータ
伝送速度を要求するシステムには適合していない、なぜ
ならこのようなシステムは、先に説明したごとく、２点
間接続を、その故に大量の接続を必要とするからであ
る。
に小さな臨界距離を有する星形相互接続システムが記載
されている。この星形相互接続システムは相互接続ディ
スクの中央のパイルに対して放射状に接続された複数個
の回路板を有する。それぞれのディスクは多層プリント
回路で垂直コネクタを介してそれぞれの回路板からの少
数のピンを相互接続している。このようなシステムの欠
点はディスクと回路板の間の接続の数が少数に限られる
ことである。さらに、このようなシステムは高いデータ
伝送速度を要求するシステムには適合していない、なぜ
ならこのようなシステムは、先に説明したごとく、２点
間接続を、その故に大量の接続を必要とするからであ
る。
【００１１】本発明の目的は特に高い接続密度を有する
星形相互接続システムを提供することである。
星形相互接続システムを提供することである。
【００１２】
【００１３】この目的を達成するために、本発明は回路
板が放射状に接続された相互接続板の中央のパイルを有
する星形相互接続システムを提供する。それぞれの相互
接続板は相互接続板と同一面の伸長した周辺コネクタを
備え、それぞれが中央のパイルの平行な周辺コネクタと
協動する内側コネクタを備えた、複数個の中間板を有す
る。それぞれの中間板の内側コネクタは内側コネクタの
中間板の反対側の中間板上に配置された少なくとも１つ
の外側コネクタに接続されている。外側コネクタは中間
板の導電経路を介して内側コネクタに接続され、内側コ
ネクタに対して垂直であり、回路板を収納する目的を持
つ。
板が放射状に接続された相互接続板の中央のパイルを有
する星形相互接続システムを提供する。それぞれの相互
接続板は相互接続板と同一面の伸長した周辺コネクタを
備え、それぞれが中央のパイルの平行な周辺コネクタと
協動する内側コネクタを備えた、複数個の中間板を有す
る。それぞれの中間板の内側コネクタは内側コネクタの
中間板の反対側の中間板上に配置された少なくとも１つ
の外側コネクタに接続されている。外側コネクタは中間
板の導電経路を介して内側コネクタに接続され、内側コ
ネクタに対して垂直であり、回路板を収納する目的を持
つ。
【００１４】すなわち、本発明の課題を解決するための
手段は、下記のとおりである。
手段は、下記のとおりである。
【００１５】第１に、回路板（４０）が放射状に接続さ
れた、相互接続板（３０）の中央のパイルを有する星形
相互接続システムにおいて、それぞれの相互接続板が相
互接続板と同一面の伸長した周辺コネクタ（３２）を備
え、それぞれが中央のパイルの平行な周辺コネクタ（３
２）と協動する内側コネクタ（３６）を備えた、複数個
の中間板（３４）を有し、それぞれの中間板の内側コネ
クタは内側コネクタの中間板の反対側の中間板上に配置
された少なくとも１つの外側コネクタ（３８）に接続さ
れ、外側コネクタが中間板の導電経路を介して内側コネ
クタに接続され、内側コネクタに対して垂直であり、回
路板（４０）を収納する目的を持つことを特徴とする相
互接続システム。
れた、相互接続板（３０）の中央のパイルを有する星形
相互接続システムにおいて、それぞれの相互接続板が相
互接続板と同一面の伸長した周辺コネクタ（３２）を備
え、それぞれが中央のパイルの平行な周辺コネクタ（３
２）と協動する内側コネクタ（３６）を備えた、複数個
の中間板（３４）を有し、それぞれの中間板の内側コネ
クタは内側コネクタの中間板の反対側の中間板上に配置
された少なくとも１つの外側コネクタ（３８）に接続さ
れ、外側コネクタが中間板の導電経路を介して内側コネ
クタに接続され、内側コネクタに対して垂直であり、回
路板（４０）を収納する目的を持つことを特徴とする相
互接続システム。
【００１６】第２に、それぞれの中間板（３４）が２個
の平行な外側コネクタ（３８）を有することを特徴とす
る、上記第１に記載の相互接続システム。
の平行な外側コネクタ（３８）を有することを特徴とす
る、上記第１に記載の相互接続システム。
【００１７】第３に、システムに接続された回路板（４
０）が軸方向の空気流れによって冷却されていることを
特徴とする、上記第１に記載の相互接続システム。
０）が軸方向の空気流れによって冷却されていることを
特徴とする、上記第１に記載の相互接続システム。
【００１８】第４に、回路板（４０）とシステムが冷却
液に浸漬されていることを特徴とする、上記第１に記載
の相互接続システム。
液に浸漬されていることを特徴とする、上記第１に記載
の相互接続システム。
【００１９】第５に、システムに接続された回路板（４
０）の一部が、遠位端において、垂直な２次ボードを有
することを特徴とする、上記第１に記載の相互接続シス
テム。
０）の一部が、遠位端において、垂直な２次ボードを有
することを特徴とする、上記第１に記載の相互接続シス
テム。
【００２０】第６に、それぞれの相互接続板（３０）が
接地平面によって層の対に分割された複数個の導電経路
の層を有し、対のそれぞれの層が周辺コネクタを接続す
るジグザグの経路を有し、１つの層の経路が他の層の経
路に対してほぼ垂直になるように対の層が方向付けられ
ていることを特徴とする、上記第１に記載の相互接続シ
ステム。
接地平面によって層の対に分割された複数個の導電経路
の層を有し、対のそれぞれの層が周辺コネクタを接続す
るジグザグの経路を有し、１つの層の経路が他の層の経
路に対してほぼ垂直になるように対の層が方向付けられ
ていることを特徴とする、上記第１に記載の相互接続シ
ステム。
【００２１】第７に、同一の層の上の２つの周辺コネク
タ（３２）を接続する経路が同一方向の同時信号を伝達
することを特徴とする、上記第６に記載の相互接続シス
テム。
タ（３２）を接続する経路が同一方向の同時信号を伝達
することを特徴とする、上記第６に記載の相互接続シス
テム。
【００２２】第８に、同一層の経路が周辺コネクタ（３
２）の異なるランクの接点を相互接続し、層は同一であ
るが、周辺コネクタの全ての接点を相互接続するために
互いに回転方向に変位していることを特徴とする、上記
第６に記載の相互接続システム。
２）の異なるランクの接点を相互接続し、層は同一であ
るが、周辺コネクタの全ての接点を相互接続するために
互いに回転方向に変位していることを特徴とする、上記
第６に記載の相互接続システム。
【００２３】本発明の実施例によれば、それぞれの中間
板は２個の平行な外側コネクタを備えている。
板は２個の平行な外側コネクタを備えている。
【００２４】本発明の実施例によれば、システムに接続
された回路板は空気の軸方向の流れによって冷却され
る。
された回路板は空気の軸方向の流れによって冷却され
る。
【００２５】本発明の実施例によれば、冷却回路とシス
テムは冷却液内に浸漬される。
テムは冷却液内に浸漬される。
【００２６】本発明の実施例によれば、システムに接続
された回路板の一部は、遠位端において、垂直な２次ボ
ードを有する。
された回路板の一部は、遠位端において、垂直な２次ボ
ードを有する。
【００２７】本発明の実施例によれば、それぞれの相互
接続板は接地面によって層の対に分けられた複数個の導
電経路の層を備え、対のそれぞれの層は周辺コネクタを
接続するジグザグの経路を備えている。対の層は、１つ
の層の経路が他の層の経路に対してほぼ垂直になるよう
に配置されている。
接続板は接地面によって層の対に分けられた複数個の導
電経路の層を備え、対のそれぞれの層は周辺コネクタを
接続するジグザグの経路を備えている。対の層は、１つ
の層の経路が他の層の経路に対してほぼ垂直になるよう
に配置されている。
【００２８】本発明の実施例によれば、同一の層の上の
２つの周辺コネクタを接続する経路は同一方向に同時信
号を伝達する。
２つの周辺コネクタを接続する経路は同一方向に同時信
号を伝達する。
【００２９】本発明の実施例によれば、同一の層の経路
は周辺コネクタの異なるランクの接点を相互接続する。
層は同一であるが、周辺コネクタの全ての接点を相互接
続するために互いに回転方向に変位している。
は周辺コネクタの異なるランクの接点を相互接続する。
層は同一であるが、周辺コネクタの全ての接点を相互接
続するために互いに回転方向に変位している。
【００３０】本発明の先に述べた、及びその他の目的、
特徴、様相及び利点は添付の図面を参照して下記の本発
明の詳細な説明を読むことによっていっそう明らかにな
るだろう。
特徴、様相及び利点は添付の図面を参照して下記の本発
明の詳細な説明を読むことによっていっそう明らかにな
るだろう。
【００３１】
【００３２】図３中の３Ａと３Ｂは、本発明による相互
接続システムの実施例のそれぞれ分解上面図と全体図で
ある。
接続システムの実施例のそれぞれ分解上面図と全体図で
ある。
【００３３】図４は、本発明による相互接続システムに
接続された回路板セットを示している。
接続された回路板セットを示している。
【００３４】図５中の５Ａと５Ｂは、相互接続板の特に
有利な経路ルート指定を示している。
有利な経路ルート指定を示している。
【００３５】図３中の３Ａと３Ｂは、相互接続板３０の
垂直パイルを含む、星形相互接続システムのそれぞれ上
面図と全体図である。
垂直パイルを含む、星形相互接続システムのそれぞれ上
面図と全体図である。
【００３６】それぞれの相互接続板３０は該相互接続板
と同一平面の周辺コネクタ３２を備えている。本発明の
１つの態様によれば、コネクタ３２は伸長し、相互接続
板３０に多角形の形状（この例では八角形）を、パイル
に角柱の形状を与えている。
と同一平面の周辺コネクタ３２を備えている。本発明の
１つの態様によれば、コネクタ３２は伸長し、相互接続
板３０に多角形の形状（この例では八角形）を、パイル
に角柱の形状を与えている。
【００３７】それぞれの周辺コネクタ３２は組合わされ
た接続板３０からの放射状の延長によって形成され、コ
ネクタ３２の接点は、例えば、接続板３０の食刻された
部分によって形成されている。同一接続板３０のコネク
タ３２の適切な接点は接続板上に形成された経路を介し
て相互接続されている。
た接続板３０からの放射状の延長によって形成され、コ
ネクタ３２の接点は、例えば、接続板３０の食刻された
部分によって形成されている。同一接続板３０のコネク
タ３２の適切な接点は接続板上に形成された経路を介し
て相互接続されている。
【００３８】相互接続板３０のパイルは角柱を形成し、
そのそれぞれの側面、すなわちファセットは複数個の平
行コネクタ３２を備えている。
そのそれぞれの側面、すなわちファセットは複数個の平
行コネクタ３２を備えている。
【００３９】本発明の別の態様によれば、角柱のそれぞ
れのファセットの上に、ファセットの平行コネクタ３２
を１つまたは数個の放射状回路板（図３中の３Ａ、３Ｂ
には図示されていない）に結合するための中間または適
合コネクタ３３が取付けられている。
れのファセットの上に、ファセットの平行コネクタ３２
を１つまたは数個の放射状回路板（図３中の３Ａ、３Ｂ
には図示されていない）に結合するための中間または適
合コネクタ３３が取付けられている。
【００４０】この配置の場合、相互接続板３０のそれぞ
れの周辺コネクタ３２は対応する放射状回路板との多数
の連結を提供する。
れの周辺コネクタ３２は対応する放射状回路板との多数
の連結を提供する。
【００４１】図３中の３Ａ、３Ｂに示した実施例では、
それぞれの適合コネクタ３３は、対応する角柱のファセ
ットのコネクタ３２を受納するための複数個の水平コネ
クタ３６を、その内面上に、備えている回路板３４によ
り形成されている。この回路板３４は、それぞれが角柱
のほぼ全高を占め、回路板を受けるように設計された、
１つ以上の垂直コネクタ３８を、その外面上に、備えて
いる。
それぞれの適合コネクタ３３は、対応する角柱のファセ
ットのコネクタ３２を受納するための複数個の水平コネ
クタ３６を、その内面上に、備えている回路板３４によ
り形成されている。この回路板３４は、それぞれが角柱
のほぼ全高を占め、回路板を受けるように設計された、
１つ以上の垂直コネクタ３８を、その外面上に、備えて
いる。
【００４２】コネクタ３６と３８は、いわゆるサーフェ
イスマウント技術によって、例えば、その対応するボー
ド３４の上に取付けられている。この技術はボード３４
の両側に取付けられたコネクタのピンの干渉を防止す
る。それぞれのコネクタ３６のピンはグループに分けら
れている。それぞれのグループのピンは組合わされたコ
ネクタ３８（一番近いコネクタ３８）のピンに接続され
ている。
イスマウント技術によって、例えば、その対応するボー
ド３４の上に取付けられている。この技術はボード３４
の両側に取付けられたコネクタのピンの干渉を防止す
る。それぞれのコネクタ３６のピンはグループに分けら
れている。それぞれのグループのピンは組合わされたコ
ネクタ３８（一番近いコネクタ３８）のピンに接続され
ている。
【００４３】本発明の別の実施例によれば、コネクタ３
６と３８は回路板３４の対応する接点領域に押しつけら
れた接点領域を備えることができる。
６と３８は回路板３４の対応する接点領域に押しつけら
れた接点領域を備えることができる。
【００４４】角柱がいったん組立てられると、外側コネ
クタ３８は角柱を対角線で横断する経路を介して対応す
る他の外側コネクタ３８に接続される。２個のコネクタ
３８を隔てる最長接続距離、すなわち回路板間臨界距離
は八角形３０内に含まれる円の直径にほぼ等しい。
クタ３８は角柱を対角線で横断する経路を介して対応す
る他の外側コネクタ３８に接続される。２個のコネクタ
３８を隔てる最長接続距離、すなわち回路板間臨界距離
は八角形３０内に含まれる円の直径にほぼ等しい。
【００４５】臨界距離は八角形３０に含まれる円の直径
に依存する。この直径は中間コネクタ３３の幅と共に短
くなり、またファセットの幅を一定と仮定すると、角柱
のファセットの数が減るにつれて短くなる。したがっ
て、もっとも有利な解決法は垂直コネクタ３８を互いに
できるだけ近くに配置し、角柱のファセットをできるだ
け少なくすることである。もちろん、ファセットあたり
の外側コネクタ３８を１つだけにするならば、ファセッ
トの幅は短縮される。しかしながら、以下に説明するご
とく、ファセットあたりの外側コネクタは２個とするの
が有利な解決法である。
に依存する。この直径は中間コネクタ３３の幅と共に短
くなり、またファセットの幅を一定と仮定すると、角柱
のファセットの数が減るにつれて短くなる。したがっ
て、もっとも有利な解決法は垂直コネクタ３８を互いに
できるだけ近くに配置し、角柱のファセットをできるだ
け少なくすることである。もちろん、ファセットあたり
の外側コネクタ３８を１つだけにするならば、ファセッ
トの幅は短縮される。しかしながら、以下に説明するご
とく、ファセットあたりの外側コネクタは２個とするの
が有利な解決法である。
【００４６】したがって、相互連結するボードの最大数
が分っているならば、ボードの最大数の半分のファセッ
トを有する、本発明による角柱型の相互接続システムを
作ることを選択する。
が分っているならば、ボードの最大数の半分のファセッ
トを有する、本発明による角柱型の相互接続システムを
作ることを選択する。
【００４７】当業者は接続板３０を互いに、及び／また
はコネクタ３３に対して固定する機械的方法を見つける
ことができるだろう。例えば、ボード３０のそれぞれの
角にブレースを固定し、その上にボード３４をネジ止め
するように設計することができる。
はコネクタ３３に対して固定する機械的方法を見つける
ことができるだろう。例えば、ボード３０のそれぞれの
角にブレースを固定し、その上にボード３４をネジ止め
するように設計することができる。
【００４８】図４は本発明による角柱型相互接続システ
ムに接続した回路板セットを示している。それぞれの外
側コネクタ３８内に１つの回路板４０が挿入されてい
る。それぞれの回路板４０の片側だけに電子構成部品が
備えられている。２枚の回路板４０は構成部品のない側
が互いに向合うように同じ角柱ファセットの２個のコネ
クタ内に挿入されている。この配列によって、それぞれ
の角柱ファセットの外側コネクタ３８は互いに非常に接
近して配置できる。事実、ファセットの最小幅を一番制
限するのは角柱の一番近くに、即ち回路板４０の近位端
に取付けられた構成部品の高さである。この幅は、それ
ぞれのコネクタ３２が伝送しなければならない信号の数
によって決定されるコネクタ３２の長さによっても制限
される。コネクタ３２は長さを短縮するために高密度コ
ネクタとすることが望ましい。
ムに接続した回路板セットを示している。それぞれの外
側コネクタ３８内に１つの回路板４０が挿入されてい
る。それぞれの回路板４０の片側だけに電子構成部品が
備えられている。２枚の回路板４０は構成部品のない側
が互いに向合うように同じ角柱ファセットの２個のコネ
クタ内に挿入されている。この配列によって、それぞれ
の角柱ファセットの外側コネクタ３８は互いに非常に接
近して配置できる。事実、ファセットの最小幅を一番制
限するのは角柱の一番近くに、即ち回路板４０の近位端
に取付けられた構成部品の高さである。この幅は、それ
ぞれのコネクタ３２が伝送しなければならない信号の数
によって決定されるコネクタ３２の長さによっても制限
される。コネクタ３２は長さを短縮するために高密度コ
ネクタとすることが望ましい。
【００４９】図４に見るごとく、回路板４０の遠位端で
はかなりの空間が利用可能になる。この空間の一部は、
回路板４０に垂直に接続された２次回路板４２によって
有利に占めることができる。この配置の利点は組立品全
体のサイズを縮小し、角柱型の相互接続システムから２
次回路板４２の構成部品を隔てる臨界距離を減少させる
ことである。
はかなりの空間が利用可能になる。この空間の一部は、
回路板４０に垂直に接続された２次回路板４２によって
有利に占めることができる。この配置の利点は組立品全
体のサイズを縮小し、角柱型の相互接続システムから２
次回路板４２の構成部品を隔てる臨界距離を減少させる
ことである。
【００５０】単位面積当りの放熱量を減らすために、回
路板４０の長さと共に急速に増加する利用可能な空間を
できる限り埋め、それを２次回路板４２によって占めて
空き空間を減らすことが望ましい。
路板４０の長さと共に急速に増加する利用可能な空間を
できる限り埋め、それを２次回路板４２によって占めて
空き空間を減らすことが望ましい。
【００５１】放熱のための第１の解決法は構成部品にヒ
ートシンクを付け、埋められていない空間内に垂直方向
の空気の流れを起すためにファンを使用することであ
る。構成部品のヒートシンクの近くに空気逃しが付いた
空気誘導カラム４４を回路板４０の間に備えることも可
能である。
ートシンクを付け、埋められていない空間内に垂直方向
の空気の流れを起すためにファンを使用することであ
る。構成部品のヒートシンクの近くに空気逃しが付いた
空気誘導カラム４４を回路板４０の間に備えることも可
能である。
【００５２】放熱のための別の解決法として、角柱に接
続された回路板４０、４２のセットを、例えば、熱交換
機を介して閉回路で強制的に循環する冷却液に浸漬す
る。この場合は構成部品にヒートシンクを備える必要が
なく、そのため構成部品のサイズをかなり減らすことが
できる。したがって、角柱のファセットの幅が臨界距離
と同じく大幅に短縮される。
続された回路板４０、４２のセットを、例えば、熱交換
機を介して閉回路で強制的に循環する冷却液に浸漬す
る。この場合は構成部品にヒートシンクを備える必要が
なく、そのため構成部品のサイズをかなり減らすことが
できる。したがって、角柱のファセットの幅が臨界距離
と同じく大幅に短縮される。
【００５３】一例として、およそ１６ｋＷを放熱する八
角形の相互接続システムを含む同じデータ処理システム
について、空冷構造では臨界距離が３１ｃｍ、体積２８
４リットルが得られるが、液冷構造では臨界距離２０ｃ
ｍ、体積８９リットルが得られる。
角形の相互接続システムを含む同じデータ処理システム
について、空冷構造では臨界距離が３１ｃｍ、体積２８
４リットルが得られるが、液冷構造では臨界距離２０ｃ
ｍ、体積８９リットルが得られる。
【００５４】本発明は相互接続板３０の特に有利な実施
例にも関係している。
例にも関係している。
【００５５】高密度プリント回路、もっと具体的には高
速信号を伝達するプリント回路では「漏話（クロストー
ク）」現象が発生する。２つの接近した経路があると
き、経路の１つの上を伝播されるエッジが、容量性及び
誘導結合によって他の経路に摂動を引き起す。このよう
な摂動は一般的に思いがけないときに受信回路の入力に
発生する寄生パルスの形を取る。受信回路がこのパルス
を誤って遷移とみなす恐れがある。
速信号を伝達するプリント回路では「漏話（クロストー
ク）」現象が発生する。２つの接近した経路があると
き、経路の１つの上を伝播されるエッジが、容量性及び
誘導結合によって他の経路に摂動を引き起す。このよう
な摂動は一般的に思いがけないときに受信回路の入力に
発生する寄生パルスの形を取る。受信回路がこのパルス
を誤って遷移とみなす恐れがある。
【００５６】２本の経路の間のクロストーク現象は経路
が長い距離に渡って平行であり、経路上の信号のエッジ
が急であるほど顕著になる。
が長い距離に渡って平行であり、経路上の信号のエッジ
が急であるほど顕著になる。
【００５７】クロストーク現象を緩和するために、経路
の複数の層は従来接地面によって分離され、層の密度が
低い経路ネットワークを形成することが試みられてい
る。しかしながら、この方法では、多数の層を有する回
路を使用することが必要であり、２本の経路が平行にな
る長さが最小になるようにきわめて入念に経路のルート
を指定しなければならない。
の複数の層は従来接地面によって分離され、層の密度が
低い経路ネットワークを形成することが試みられてい
る。しかしながら、この方法では、多数の層を有する回
路を使用することが必要であり、２本の経路が平行にな
る長さが最小になるようにきわめて入念に経路のルート
を指定しなければならない。
【００５８】本発明はクロストーク現象を大幅に減らす
ことができる、相互接続ボード３０のためのきわめて有
利な経路ルート指定法を提案する。さらに、この経路指
定法はきわめて単純であり、低コストで相互接続ボード
３０を製造することを可能にする。
ことができる、相互接続ボード３０のためのきわめて有
利な経路ルート指定法を提案する。さらに、この経路指
定法はきわめて単純であり、低コストで相互接続ボード
３０を製造することを可能にする。
【００５９】図５中の５Ａと５Ｂは、本発明による２つ
の経路ルート指定ステップの相互接続板３０を示してい
る。
の経路ルート指定ステップの相互接続板３０を示してい
る。
【００６０】それぞれの周辺コネクタ３２は接点のセッ
トを有し、図示したごとく、それぞれ垂直コネクタ３８
に対応する２つのサブセットに分割することができる
（図３中の３Ａと３Ｂ）。この例では、八角形の相互接
続板３０はそれぞれ時計回りに３２−１から３２−８ま
での標識を付けた８個の周辺コネクタ３２を備えてい
る。例として、それぞれの周辺コネクタ３２は時計回り
に１から１４までランクづけられた１４個の接点を持っ
ているものとする。
トを有し、図示したごとく、それぞれ垂直コネクタ３８
に対応する２つのサブセットに分割することができる
（図３中の３Ａと３Ｂ）。この例では、八角形の相互接
続板３０はそれぞれ時計回りに３２−１から３２−８ま
での標識を付けた８個の周辺コネクタ３２を備えてい
る。例として、それぞれの周辺コネクタ３２は時計回り
に１から１４までランクづけられた１４個の接点を持っ
ているものとする。
【００６１】図５中の５Ａは相互接続板３０の第１の層
の本発明による経路ルート指定の実例を示している。周
辺コネクタ３２はジグザグに相互接続されている。例え
ば、図５中の５Ａにおいて、コネクタ３２は３２−１，
３２−８，３２−２，３２−７，３２−３，３２−６，
３２−４，３２−５の順に相互接続されている。この配
列のとき、経路がコネクタ３２から急速に離れるように
配列されているので同一の層の２本の経路の間のクロス
トークが減少する。
の本発明による経路ルート指定の実例を示している。周
辺コネクタ３２はジグザグに相互接続されている。例え
ば、図５中の５Ａにおいて、コネクタ３２は３２−１，
３２−８，３２−２，３２−７，３２−３，３２−６，
３２−４，３２−５の順に相互接続されている。この配
列のとき、経路がコネクタ３２から急速に離れるように
配列されているので同一の層の２本の経路の間のクロス
トークが減少する。
【００６２】さらに、接点のそれぞれのランクは１つの
層の上で１回しか使用されない。図５中の５Ａの例で
は、コネクタ３２−１から始って、ランク８，６，５，
９，１０，４，３，１１，１２，２，１，１３，１４，
７が連続して使用される。このように進むことによっ
て、図５中の５Ａの例において、コネクタ３２の間の全
ての接続を実現するのに、それぞれの層が前の層に対し
て４５゜回転した図５中の５Ａのパターンを含む８つの
回路層を備えるだけで充分である。もちろん検討したシ
ステムは、１つのピンがただ１つの他のピンに接続され
ている２点間相互接続システムである。
層の上で１回しか使用されない。図５中の５Ａの例で
は、コネクタ３２−１から始って、ランク８，６，５，
９，１０，４，３，１１，１２，２，１，１３，１４，
７が連続して使用される。このように進むことによっ
て、図５中の５Ａの例において、コネクタ３２の間の全
ての接続を実現するのに、それぞれの層が前の層に対し
て４５゜回転した図５中の５Ａのパターンを含む８つの
回路層を備えるだけで充分である。もちろん検討したシ
ステムは、１つのピンがただ１つの他のピンに接続され
ている２点間相互接続システムである。
【００６３】図５中の５Ｂは本発明による第２の経路ル
ート指定ステップを示している。点線は図５中の５Ａの
層に対応する経路を示し、実線は第２の層の経路を示し
ている。これら後者の経路は時計回りに９０゜回転した
図５中の５Ａの経路に正確に対応している。
ート指定ステップを示している。点線は図５中の５Ａの
層に対応する経路を示し、実線は第２の層の経路を示し
ている。これら後者の経路は時計回りに９０゜回転した
図５中の５Ａの経路に正確に対応している。
【００６４】図５中の５Ｂに見るごとく、第１の層の経
路（点線）はほぼ垂直に第２の層の経路（実線）を横断
している。これによってこれら２つの層の経路の間のク
ロストーク現象が最小になり、これら２つの層を分離す
るための接地層を設ける必要はなくなる。コネクタ３２
の間の全ての接続を実現するために、図５中の５Ｂの層
の対は３回反復され、それぞれの反復された対は最初の
対に対してそれぞれ４５゜、１３５゜、２２５゜時計回
りに回転させられる。このようにして形成された層の対
は接地面によって分離される。
路（点線）はほぼ垂直に第２の層の経路（実線）を横断
している。これによってこれら２つの層の経路の間のク
ロストーク現象が最小になり、これら２つの層を分離す
るための接地層を設ける必要はなくなる。コネクタ３２
の間の全ての接続を実現するために、図５中の５Ｂの層
の対は３回反復され、それぞれの反復された対は最初の
対に対してそれぞれ４５゜、１３５゜、２２５゜時計回
りに回転させられる。このようにして形成された層の対
は接地面によって分離される。
【００６５】１つのコネクタ３２を別のものに接続して
る単一経路を例として示した。もちろん、それぞれのコ
ネクタ３２の接点数を増やすことが可能であり、あるコ
ネクタ３２を別のものに接続する複数個の平行な経路を
同一層の上に備えることができる。そのときは、これら
の平行経路の間にクロストークが発生するかもしれな
い。
る単一経路を例として示した。もちろん、それぞれのコ
ネクタ３２の接点数を増やすことが可能であり、あるコ
ネクタ３２を別のものに接続する複数個の平行な経路を
同一層の上に備えることができる。そのときは、これら
の平行経路の間にクロストークが発生するかもしれな
い。
【００６６】しかしながらこれらの平行経路は、データ
とアドレスが数多くのライン上を伝達されるデータ処理
システムにおいては非常に頻繁である、同一方向に同時
に伝達される信号に対応するように選択されている。こ
の場合、クロストーク摂動は信号のエッジと同時に平行
経路の上を伝播される。このようにして、いつ摂動が受
信回路に到着するかを知ることができる、なぜならそれ
が信号エッジを決定するクロックと同期しているからで
ある。受信回路はエッジに対してわずかな遅れのある、
即ち摂動が通過したときの信号を計算に入れて設計され
る。
とアドレスが数多くのライン上を伝達されるデータ処理
システムにおいては非常に頻繁である、同一方向に同時
に伝達される信号に対応するように選択されている。こ
の場合、クロストーク摂動は信号のエッジと同時に平行
経路の上を伝播される。このようにして、いつ摂動が受
信回路に到着するかを知ることができる、なぜならそれ
が信号エッジを決定するクロックと同期しているからで
ある。受信回路はエッジに対してわずかな遅れのある、
即ち摂動が通過したときの信号を計算に入れて設計され
る。
【００６７】
【００６８】本発明の相互接続システムによれば、特に
高い接続密度を有することができる。
高い接続密度を有することができる。
【００６９】また、本発明はクロストーク現象を大幅に
減らすことができる。
減らすことができる。
【図１】従来の相互接続システムを示している。
【図２】図１とは別の従来の相互接続システムを示して
いる。
いる。
【図３】３Ａと３Ｂは本発明による相互接続システムの
実施例のそれぞれ分解上面図と全体図である。
実施例のそれぞれ分解上面図と全体図である。
【図４】本発明による相互接続システムに接続された回
路板セットを示している。
路板セットを示している。
【図５】５Ａと５Ｂは相互接続板の特に有利な経路ルー
ト指定を示している。
ト指定を示している。
３０ 相互接続板 ３２ 周辺コネクタ ３４ 中間板 ３６ 内側コネクタ ３８ 外側コネクタ ４０ 回路板
Claims (8)
- 【請求項１】 回路板（４０）が放射状に接続された、
相互接続板（３０）の中央のパイルを有する星形相互接
続システムにおいて、それぞれの相互接続板が相互接続
板と同一面の伸長した周辺コネクタ（３２）を備え、そ
れぞれが中央のパイルの平行な周辺コネクタ（３２）と
協動する内側コネクタ（３６）を備えた、複数個の中間
板（３４）を有し、それぞれの中間板の内側コネクタは
内側コネクタの中間板の反対側の中間板上に配置された
少なくとも１つの外側コネクタ（３８）に接続され、外
側コネクタが中間板の導電経路を介して内側コネクタに
接続され、内側コネクタに対して垂直であり、回路板
（４０）を収納する目的を持つことを特徴とする相互接
続システム。 - 【請求項２】 それぞれの中間板（３４）が２個の平行
な外側コネクタ（３８）を有することを特徴とする、請
求項１に記載の相互接続システム。 - 【請求項３】 システムに接続された回路板（４０）が
軸方向の空気流れによって冷却されていることを特徴と
する、請求項１に記載の相互接続システム。 - 【請求項４】 回路板（４０）とシステムが冷却液に浸
漬されていることを特徴とする、請求項１に記載の相互
接続システム。 - 【請求項５】 システムに接続された回路板（４０）の
一部が、遠位端において、垂直な２次ボードを有するこ
とを特徴とする、請求項１に記載の相互接続システム。 - 【請求項６】 それぞれの相互接続板（３０）が接地平
面によって層の対に分割された複数個の導電経路の層を
有し、対のそれぞれの層が周辺コネクタを接続するジグ
ザグの経路を有し、１つの層の経路が他の層の経路に対
してほぼ垂直になるように対の層が方向付けられている
ことを特徴とする、請求項１に記載の相互接続システ
ム。 - 【請求項７】 同一の層の上の２つの周辺コネクタ（３
２）を接続する経路が同一方向の同時信号を伝達するこ
とを特徴とする、請求項６に記載の相互接続システム。 - 【請求項８】 同一層の経路が周辺コネクタ（３２）の
異なるランクの接点を相互接続し、層は同一であるが、
周辺コネクタの全ての接点を相互接続するために互いに
回転方向に変位していることを特徴とする、請求項６に
記載の相互接続システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9216015A FR2700069B1 (fr) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | Système d'interconnexion de cartes d'un système informatique rapide. |
| FR92/16015 | 1992-12-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07335346A true JPH07335346A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=9437366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5345913A Pending JPH07335346A (ja) | 1992-12-24 | 1993-12-24 | 高速データ処理システムの回路板を相互接続するための相互接続システム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0604333A1 (ja) |
| JP (1) | JPH07335346A (ja) |
| FR (1) | FR2700069B1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6590477B1 (en) * | 1999-10-29 | 2003-07-08 | Fci Americas Technology, Inc. | Waveguides and backplane systems with at least one mode suppression gap |
| DE102012205439A1 (de) * | 2012-04-03 | 2013-10-10 | Zf Friedrichshafen Ag | Schaltungsträger und Verfahren zur Herstellung desselben |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4590538A (en) * | 1982-11-18 | 1986-05-20 | Cray Research, Inc. | Immersion cooled high density electronic assembly |
| CH664662A5 (en) * | 1986-02-26 | 1988-03-15 | Valtronic S A | Interconnecting device for electronic cards in star formation - has upright around insulating central core contg. conductive connectors for mating with edge connectors |
| JP2591677B2 (ja) * | 1989-04-21 | 1997-03-19 | 株式会社 グラフィコ | 放射型・パラレル・システムバス |
| US5119273A (en) * | 1990-01-29 | 1992-06-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | High speed parallel backplane |
-
1992
- 1992-12-24 FR FR9216015A patent/FR2700069B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-12-20 EP EP93420503A patent/EP0604333A1/fr not_active Ceased
- 1993-12-24 JP JP5345913A patent/JPH07335346A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0604333A1 (fr) | 1994-06-29 |
| FR2700069B1 (fr) | 1995-03-17 |
| FR2700069A1 (fr) | 1994-07-01 |
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