JPS61262316A - 電子信号時間遅延装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子信号タイミング遅延装置に関するものであ
る。より詳しくは、本発明は印刷配線盤上での使用に適
し、高速度論理系統内での信号の到着時間を調整するこ
とが出来る新しい改良された電子部品に関するものであ
る。

電子回路技術界では、デジタルネットワークが正しく機
能するためには、成る論理変数がお互に対して正確に制
御された時点で状態を変化しなければならぬことは公知
である。従って、信号の正確な制御が印刷回路盤（ＰＣ
Ｂ　）または配線盤（ＰＷＢ　）設計では重要な関心事
である。

この関心は、高速度デジタル論理ネットワークの出現と
共に特に決定的となって来た。

時間遅延ラインが電子工業界では電子信号のタイミング
を調整するのに使用されている。上述した如く、信号タ
イミングは成果の正しい操作上に、特に高速デジタルシ
ステムに対シては屡々決定的である。そうしたシステム
では、集積回路は二つ以上の入力信号に基いて決定を行
いつる。もしも総ての必要な入力が凡そ同時に到着しな
いならば、決定は誤ったものになろう。

入力に対しては正確に同時に到着することは必要ではな
いが、到着窓はシステムの速度が増すにつれて、より小
さく小さくなって来る。システムがもつと複雑になると
、回路から回路への接続はより長くなり、その結果、集
積回路への入力に対する接続長は大きく変りうる。入力
接続の長さでのこの変動性は各接続内での通過時間が変
るようにさせ、その結果、不均一な到着時間になる。遅
く到着する入力信号を加速することは可能でないから、
早期に到着する信号を遅延させねばならない。かくして
、信号の走行の長さを有効に増大するため、従ってそれ
の通過時間を有効１ζ増大させるために遅延ラインが使
用される。遅延ラインの電気特性は信号がその上で通常
走行するところの回路盤位に良好であるべきである。従
って、それは制御されたインピーダンス、低いロス、最
少の混信を有すべきであり、かつ、信号の立上り時間を
劣化させるべきでない。

デジタルシステムに存在する因子には組合せがあって、
適切な補償装置、すなわち、遅延ラインが設けられなけ
れば、信号伝播時間が正確な時間的設計に合致するよう
なデジタル論理ネットワークを設計し組立てることは実
質的に不可能である。その上更に、論理システムの種々
の要素での不正確さのせいで、信号のタイミングはネッ
トワークをそれが構成された後で整調することによって
のみ設定することが出来る。

これらの不正確さは、例えば通常とは変っているゲート
伝播、印刷回路軌道の異る長さ、またはデジタル信号経
路内のコネクターや他の分節での制御されている遅延な
どから誘導される。

電子信号が印刷回路走路の中で一点から他へ走行するに
かかる時間は、走路の物理的長さ、ラインの幾何形状及
び基板特性の関数でそれにより決められることは理解さ
れよう。

典型的に、エミツターカプル論理（ＥＣＬ　）ないし砒
素化ガリウム集積回路を使用するような高速論理システ
ムでは、必要な信号タイミング調整は、正確な長さを有
し、かつ、与えられた信号経路内に負荷された印刷回路
走路を付加することにより行われる。印刷回路図走路の
この余分の長さは、遅延ラインとして作用し、それによ
り実際の伝播遅延が、ラインの長さ、及びライン形状な
いし設計により決められる。信号のタイミングを制御す
るに当ってのこの特殊な試みは、少くとも二つの欠点が
ある。第一に、回路図走路の余分の長さは貴重な印刷回
路真実資産を使い果し、それによりより高いコストを招
いている。第二に遅延ラインの特性インピーダンは、設
計及び構成問題のせいで屡々制御するのが難かしい。

個別の部品として形成されていて、印刷配線盤上に導入
するに適当な他の時間遅延装置もまた従来技術内に見出
される。これらの装置は一般に、一括されたパラメータ
ーと分布されたパラメーターとの遅延ラインを含む二つ
の型のものである。一括されたパラメーターの遅延ライ
ンは個々の蓄電器及び誘導量段階を直列にして作られる
。全体の遅延はインダクタンスの和にキャパシタンスの
和を乗じたものに等しい。多岐の段階がインピーダンス
を円滑化するためにも、更には又、個別の誘導器と蓄電
器により惹起される立上り時間での劣化を減するために
も使用される。遅延ラインが高い性能である程、段階も
より多く必要とされる。分布されたパラメーター遅延ラ
インは分布されたインダクタンスとキャパシタンスを有
する。それらの性能は一括されたパラメーター型よりも
良好であるが、それらは需張っており、短い遅延に制限
されている。どんな構成が利用されようとに拘らず、上
の二つの遅延ラインの立上り時間は短い遅延に対してさ
えも、−ナノセカンドよりも良くはないことが理解され
よう。また部品内のインピーダンスには広汎な変化があ
り、それが高速度信号を歪ませる。

米国特許出願第６９−１１９３号明細書には、新しい改
良された電子信号タイミング遅延装置が開示されており
、それはこしんまりとした細長片線の形に巻上げられた
ミクロ条片可撓性回路から成っている。米国特許出願明
細書簡６９、１１９３号のこの改良された遅延ラインの
利点は、優れたインピーダンス制御、こじんまりした包
装の大きさ、従来技術で見出されるものよりも良好な立
上り時間、及び高速度信号の歪みの減少とを含んで居る
。

それの意図された目的には適合しつつも、明細書第６９
１１９３号の電子信号遅延装置の大きさを更に減じて、
米国出願明細書第６９１１９３号に開示された型の信号
時間遅延装置の製造のコストを更に減する必要も認めら
れる。

従来技術の上に論じたものやその他の問題は本発明の電
子信号タイミング遅延装置によって克服ないし軽減され
る。本発明によれ−ば、高度に電導性の金属を薄い可撓
性の誘電体フィルムに結合した積層板を形成することに
よって、新規な信号経路遅延装置が提案される。金属は
接地（ｇｒｏｕｎｄ）シールド内の信号線から成るパタ
ーンを造るように沈積ないし蝕刻される。信号線は蛇行
（すなわち、ジグザグ）していて、誘電的フィルム上に
一回以上行きつ戻りつしている。

接地面（ｇｒｏｕｎｄ　ｋｌａｎｅ）もまた、電導性金
属を介して設けられ信号線を取巻き、その際、線の双方
の側上の小さいギャップで分離されている。

二つの受台または他の手段が信号線の端部に設けられて
いて、同品をそれがその中に使用される回路に相互連結
している。この共通平面可撓性回路はそれからしっかり
と巻上げられて円筒形の形状にされる。重要なことには
、信号線の蛇行模様は、可撓性回路が巻上げられた時に
、信号線が次の層の接地面に重なる（次層の信号線にで
はなく）ことである。信号線の若干の重なりもあろうが
、そうした重りは直角に行われ、かつ接地シールドに最
小の破れがあるだけにする。巻かれた回路はそれを一緒
に保って、誘電体の効果を安定化させるよう接着剤を使
用すべきである。その後それを包装し、かつ公ｍ”ｏ・
方法の幾つかでマーク付けしてよい。

本発明の一態様によると、遅延ラインの遅延は誘電体及
び／または高透磁率を有する接着剤を利用することでほ
ぼ増大される（回路の線の長さを増加す・ることなしに
）。高透磁率誘電体及び／または接着剤の使用は大きさ
、コスト及び時間遅延装置の抵抗損失を最小化しよう。

本発明の信号遅延装置は、現在使用されている遅延ライ
ンにも、更には又、特許出願明細書第６９１１９３号に
開示されたミクロ細片可撓性回路遅延ラインの双方に優
る多くの利点と特徴とがある。これらの種々の特徴と利
点とは、これから後により詳しく論じる。

従って一本発明の信号遅延装置は高速度論理盤に使用さ
れる標準的電子部品を提供し、それは高速度電子信号に
対し、正確な固定した時間遅延を与えよう。本発明によ
れば、この時間遅延は最少の歪みと遅延された信号の劣
化を伴って与えられよう。加うるに、それはコンパクト
な大きさで、高容積生産での製造に極めて経済的であろ
う。

上に論じたもの及び他の本発明の利点は下記の詳細な記
述と図面とから、斯界技術熟達者には明白で理解される
であろう。

先ず第１図を参照すると、従来技術による印刷回路遅延
ラインが全体的に１０に示されている。第１図で、”Ａ
”及び°′Ｂ”は論理可変人力（信号）である。信号Ａ
は信号Ｂより速いので、信号Ａを遅くするか遅延するこ
とが望まれよう。もしも信号Ａが充分に遅延されれば、
信号Ａと信号Ｂの双方番と対して１２及び１４に夫々同
定される論理ゲートと論理装置１６との間を走行するの
に同じ量の時間がかかるであろう。

前に論じた如くに、゛電子信号ないし論理変数速度は、
印刷回路走路長、走路設計ないし幾何形状及び基板材料
の関数である。従って、箱１０内での走路の特殊長さと
幾何形状とは信号Ａ時間を信号Ｂに遅くするようにし、
この差をΔｔと規定する。実線走路１８は印刷配線盤の
第一層を代表し、他方破線２０は第二のＰＷＢ層を示す
ことが理解されよう。二つの走路１８及び２０は、２２
及び２４に同定されたそれぞれのフィードスルー（ｒ＠
＠（１ｔｈｒｕ　）位置に接続されている。

要約すると、信号Ａに対しては、それが論理ゲート１２
を通って走行する際に、伝播遅延が在る。その結果は信
号Ｂ（％）に対するより速い信号Ａ（ζ）である。信号
Ａ（ｔｔ）はそれからＰＣ走路遅延ライン１０を通して
送られ、それによりΔｔだけ遅くされる。最後にΔｔは
、Ａ　（ｔｔ）がＢ（ｔ３）に等しくなるだろうように
決められる。これの結果、Ａ論理変数はＢ論理変数に匹
敵する結果になろう。　　　□ 上述した如く、電子信号遅延用の上記の従来技術方法は
、貴重で必要なＰＷＢ真実状況の使用と遅延ラインの特
性インピーダンスの精密側−を欠くこととを含む多くの
列挙されたー欠点に悩まされている。

さて第２，３Ａ及び３Ｂを参照すると、二つの現在使用
されている時間遅延装置で、個別の部品として形成され
、印刷配線盤上に導入するに適当なものが示されている
。第２図には−まとめにしたパラメーター遅延ラインが
全体的に２６に示されている。−まとめにしたパラメー
ター遅延ライン２６は二段階型であり、個別の蓄電器及
び誘導器段階が直列になっている。かくして、二つの多
岐層チップコンデンサー２８が一対の誘導器３０へ電気
的接続され、誘導器３０はプラスチックの芯３２を取巻
いている。

全体の遅延時間はインダクタンスの和にキャパシタンス
の和を乗じたものの平方根に等しい。

即ち、２゜多岐段階はインピーダンス を平滑化するにも、更にまた個別の誘導器と蓄電器によ
り惹起される立上り時間の劣化を減するの各ども利用さ
れる。遅延ラインのより高い性能を達成するためには、
もつと多くの段階が必要とされる。ＩＮ　、　０ｔｌＴ
及びＧＲＯＩＪＮＤ端子が第２図化示す如くに蓄電器と
誘導器段階に設けられており、全体の遅延ラインはそれ
からカプセル化されるかまたは他の王台に、第２図で３
４に略示した如くに包装される。

第３Ａ及３Ｂ図には、分布されたインダクタンスとキャ
パシタンスとを有する分布パラメーター遅延ラインが全
体的に３６に示されている。

典厘的に、分布パラメーター遅延ラインは、それの上Ｇ
ζ銀インク塗装４０を接地面を形成するものとして有す
るガラス棒３８から成る。絶縁線４２がそれから銀塗装
４０上に巻かれ、電線からの絶縁４３が必要な誘電体を
形成している。

−まとめにしたパラメーター遅延ラインに於ける如く、
ＩＮ　、　０ｔＪＴ及びＧＲＯＵＮＤ端子が必要な如く
昏ζ設けられ、全体の部品はそれから、第３Ａ図４４に
示す如くカプセル化されるか別の具合に包装される。分
布されたパラメーター遅延ラインの性能は−まとめにさ
れたパラメーター型よりも良いことは認められようが、
しかし、前者は嵩がより大きく、単に短い遅延にのみ制
限される。もつと前に述べた如く、双方の従来技術遅延
ライン部品には種々の欠陥と欠点とが伴つている。例え
ば、第２図または第３図に示された双方の構成共に、短
い遅延に対してさえも一ナノセカンドよりも何ら良好な
立上り時間を与えないだろう。また、部品内にはインピ
ーダンスの広汎な変動が在り、それが高速度信号をゆが
める。

さて、第４図に転すると、本発明による電子信号時間遅
延装置形成に使用される回路積層板が全体的に５０に示
されている。積層板５０は薄い可撓性の誘電体フィルム
または基板に結合された高度電導性金属で出来ている。

金属は信号線５２及び接地シールド５４から成る回路パ
ターンを生ずるように沈積ないし蝕刻される。

本発明の重要な特徴は信号線が蛇行（即ち、ジグザグ〕
になっていて、誘電体基板５６上で一回以上行きつ戻り
つすることである。基平面ないしシールド５４は積層板
の殆んど全面上に設けられ、かつ信号線５２からはそれ
の各側上の小さいギャップ５８により分離されている。

一対の端子受台６０と６２とが信号線の二つの端に形成
されている。受台６０と６２とは本発明の遅延装置を、
それがその中に使用されるべき回路と相互接続する。

さて、第５〜７図１こ転すると、本発明の電子信号遅延
ラインは、第４図の共通平面可撓性回路５０を円筒形の
形各こしっかりと巻上げることで形成される。巻かれた
共通平面可撓性回路の一部は第５図に示されている。信
号線５２の蛇行模様が、可撓性回路が巻上げられた時に
信号線５２が次の層の接地面５４にかぶさるように設計
することが重要である。勿論、隣接する信号線が隣接し
て重なる層と若干型ならねばならないが、しかしこれら
信号線は成るべくは隣接する信号線に対して直角に重な
るべきであり、基底シールド門番ζ極微の破れがあるだ
けにする。

本発明の巻かれた蛇行信号線の好ましい配向は第６及７
図の断面図に最も良く示されている。

可撓性回路積層板５０が巻かれた後−では、回路積層板
の内部層は有効に条片線構造になり、他方、第一及び最
終層はミクロ条片構造になることが判ろう。成るべくは
、ミクロ条片構造、即ち第一及び最終層は、条片線部分
内の信号線の幅のほぼ２倍の信号線の幅を有すべきであ
る。

回路積層板５０のミクロ条片部分での信号線のより広く
なった幅は第４図で６１に示されている。

本発明のある代替態様では、最内部及び最外部層の線幅
を変える必要は、最内部及び最外部層内のミクロ条片区
域を無くすことで排除されている。かくして第８図では
、可撓性回路積層板は全体的に６３に示され、接地面６
６と蛇行信号線６８から成る電導性回路層をその上に有
する非電導性可撓性基板６４を含んでいる。しかしなが
ら第４図の回路積層板とは似ないで、第８図の可撓性回
路積層板６３は重なり接地区域７０を含んでいる。この
重なり接地区域７０は巻きての第一層になるだろうこと
は判るであろう。その結果、総てその後の層は条片線型
になろう。７２に示されてる基底材料６４の追加的延長
は重なり接地域７０と結合して使用されて、接地に対す
る保護ないし絶縁被覆を形成し、それにより内部包装を
完全ならしめる。遅延ラインの包装には、７４に示され
た外部区域で、単に基底材料６４の延長であるものが使
用されつる。かくして回路積層板６２の活動部分が巻き
上げられた後に、外部カバー区域７４を保護被覆層とし
てただ受台７６と７８とを露わに残して巻きかぶせても
よい（第９図）。この層の上に望む如く巻く前か後に、
社名及び遅延値を印刷で来ようことは理解されよう。

第１０〜１２図にはなお更に他の本発明の代替態様が示
されていて、それもまた最外部回路層が条片ライン構造
であるように作る。かくして第１２図では、その中に形
成された信号を有せぬ接地面延長区域が８０に設けられ
、端子受台７６′と７８′を過ぎて伸びている。接地面
延長８０は外部回路層の周りに巻かれて条片ライン構造
を形成するようにしてもよい。会社名及び指標もまた基
平面上に蝕刻してもよい。成るべくは窓８２を基底材料
延長７４内に設け、三つのコネクター受台７６’、７８
’及び接地面６６′に対する開孔を形成する。

第８図の蛇行信号線６８は第４図の蛇行形状６１とは異
る形状を有するのが認められよう。

第４図では、蛇行信号線６１は向き合っているジグザグ
形状になって、それ自身上で折返している。対照的に、
第５図の蛇行信号線６８は、平行ジグザグ形状でそれ自
身上に折返している。

第８図の信号線形状は遅延ライン包装に対して減少され
た縮体の幅を許容する利点を有し、それによりより小さ
い縮体遅延ライン包装を許容し、回路盤上で使われる真
実状況の量を減することを許している。しかしながら、
平行蛇形信号線配向は、第４図の向き合った蛇行信号線
配向に対して、第８図では装置ごとに二倍も多くの重な
りがあるということで、信号線型なりの有害な効果を多
分増加していることの不利を有している。第１５図では
、第８図の信号線６８に類似の、平行ないし圧縮蛇行信
号線形状が可撓性積層板６３′内に６８′に示されてい
る。第１５図の態様は、マルチパス平行蛇行形状の一例
で、そこでは信号線はＵターン７９で第二のパスの為番
こそれ自身上で折返して居て、それがより小さい縮体幅
と高密度回路パターンを許容している。勿論、第１５図
（または第４図）態様と共にどんな数の蛇行パスが使わ
れてもよい。

これ迄に論じた遅延ラインは総て、蛇行信号線の長さに
依存している単一の選択された信号遅延時間を持ってい
た。しかしながら、今や第１６図を参照すると、多重遅
延時間を有する単一信号遅延装置が、第１５図（マルチ
パス平行蛇行形状）に関して、多重タップと連稍して論
じられた信号線形状を利用することにより可能である。

かくして、第１６図ではマルチパス圧縮蛇行信号線が全
体的に１００に示され、入力タップ１０２と複数個の出
力タップ１０４゜１０６．１０８及び１１０を含んでい
る。各出力タップ１０４〜１１０は信号線１００のＵタ
ーン１１１の所に置かれている。第１６図に示されてい
る可撓性遅延回路の総計遅延時間は１（りに等しく、又
出力１１０への接続により出されよう。同様に出力タッ
プ１０８　（３／４　Ｔ　）　。

出力１０６　（’／２　Ｔ　）及び出力タップ１０４（
１／４　’Ｅ’　）への接続でより小さい遅延時間が近
接され得る。かくして第１６図に示された如き遅延ライ
ン形状を使用することにより、複数の信号遅延時間を単
一の信号遅延装置を設けることが出来る。明瞭性と理解
との目的のために、信号線１００と可撓性回路シート１
１２とは、信号線と接地面１１４との間に何らの空き間
もなしに示されたことが認められよう。従って実際の実
施では、接地面１１４は信号線１００及θ入力及び出力
タップ１０２〜１１０から選ばれた！−で終っており、
それらの間に必要な絶縁解さるべきである。

第１６図に示した多岐タップ遅延ラインは、それの中に
多重遅延時間を有する。単一信号遅延装置が、各々単一
遅延時間を有する複数台の遅延装置を置換しつるという
ことで、好ましい態様であろう。この特徴は製造及び在
庫目録コストを減少させ、更にまた電子回路設計者に柔
軟性を与えるであろう。しかしながら、そうした信号線
形状につきものの一つの問題は、多重タップは不連続を
表し、それが信号遅延装置の信号伝達特性を低下させよ
うということである。

この問題を軽減する努力では、各出力当台は接地面内の
切り欠き内に成るべく負荷して、受台のキャパシタンス
を減するようにする。かくして第１７図では、出力パッ
ドないしタップ１１６が接地面１２０内の切りかきまた
は窪み１１８中に負荷される前に示されている。

ある好ましい態様では、第１６図の多重タップ遅延ライ
ンが、第１８及び１９図に１２２に全体的に示されてい
る円筒形外形になるようにそれ自身上に巻かれるように
なっている。第１８図では、本発明の巻かれた回路積層
板の一隅はそれの中に縦の切れ目を有し、それが可撓性
接地リボン１２４を提供している。開孔１２６が回路積
層板を通して作られ、比較的大きい入力受台１２８を露
出している。複数の多重出力パッドないしタップが入力
パッド１２８の下に置かれていて、第１８図で１３０〜
１３８に明かにされている。入力パッド１２８と出力タ
ップ１３０〜１３８との境をなす積層材料は回路積層板
１２２の非電導性可撓性基板部分から成っていることが
判ろう。

さて、第１９図を参照すると、巻かれた回路積層板１２
２は、矩形ないし他の形にした箱組ないし包″装置４０
中に負荷され得て、それには接地ピン１４２、入力ビン
１４４及び“出力ピン１゛４６を含む三本の電導性ピン
が備えられている。これ−らの電導性ピンはそれぞれ、
接地リボン１２４、入力パッド１２８及び出力タップ　
１３０〜１３−８の一つに接続される。入力及び出力ピ
ン′１４４と１゛４６とは、可撓性接触子１４８及１５
０を介してそれぞれの入力パッドと出力タップと電気接
触をな゛している。包装置４０の型表面にはしるし１５
１があって、それが−数゛の出力タープ１３０〜１３６
に該当している。ねじ１５２の形になった、調整用スロ
ット１５４と矢印の指示器１５６のついた選択ボタンが
巻かれた回路積層板１２２に取付けられている。

操作の間、選択器ボタン１５２はスロット１５４を経て
時計方向ないし反時計方向にしるし１５１により明示さ
れている選択出力時間へ回転される。選択器ボタン１５
２が回転されるにつれ、回路積層板１２２は回転し、そ
れによりそれの上に電気接触子１５０を有する出力ピン
１４６は出力タップ１３０〜１３８の何れか一つと電気
接触しよう。出力ピン１４６−がそれと接触してるのが
どの出力タップ１３０〜１３８であるかに拘らず、それ
の上に電気接触子１４８を有する入力ピン１４４は入力
パッド１２８と常に接触してとどまり、他方接地ピン１
４２もまた接地リボン１２４と常に接触してとどまる。

印刷回路盤に挿入するのに適する接地−１入力及び出力
ピン１４２，１４４及び１４６が示されたけれども、ピ
ン１４２〜１４６は、表面装着応用に対しては適切なパ
ッドに置換することが出来よう。

本発明の巻かれた回路積層板は、成るべくは適切な接着
剤を利用して個別の層を一緒に接合し、それの誘電率の
効果を安定化するのを助ける。その後で巻かれた積層板
は望まれる如くに包装してよい。例えば第１３Ａ、１３
Ｂ及び１３０図では、モールドした浸漬した及び後ろを
満した包装がそれぞれ８４．８６及び８Ｂに示されてい
る。良く公知の如くに、これらの包装は本発明の電子信
号時間遅延装置のスルーホール装着を行うのによく適し
ている。

代りに、表面装着に適合するのには信号受台及び接地受
台パターンが設計されてもよい。そうした表面装着用包
装は第１４Ａ及び１４Ｂ図にそれぞれ９０と９２に示さ
れている。

巻かれた回路積層板の形状は円筒形である必要はないこ
とが認められよう。それは三角形、四角ないし他の形を
した支柱上に巻かれ、包装が印刷回路盤上、特に表面装
着包装に対し、配向するのを容易に出来よう。かくして
第２０及び２１図には三角形形状にした巻かれた積層板
と矩形形状にした巻かれた積層板がそれぞれ９４及び９
６に示されている。望む非円筒形形状を維持するために
は、回路積層板の巻かれた層間の接着剤材料は支柱上に
部分的に硬化されて、一旦積層板が解放されても形状が
固定してとどまることを確実ならしめることを要するだ
ろう。

また、本発明は射出成形、モールディング、収縮管化及
び金属容器のような如何なる他の適当な包装法を含めて
もよく、第１３．１４．２０及び２１図に示した特殊包
装用案に制限さるべきでないことも認められるであろう
。

本発明の回路積層板上に形成された信号及び基本パター
ンは付加的または控除的操作により製造されることが出
来、又与えられたインピーダンスを維持し、混信制御、
改良された立上り時間及び減少された信号線型なりを維
持すケに必要なのは、如何る幾何形状でもよい。信号線
幅、更には又それを接地平面から分離しているギャップ
も変化してもよい。同様に積層板材料も必要なように変
えてもよい。誘電率、透磁率ないし物理的性質を変化す
るのに充填物を使用してもよい。また複合フィルムも、
本発明の回路積層板と共に使用してもよい。上述した如
く接着剤も回路を一緒に保ち、更には電気的性質を改良
するために必要なように使用してもよい。

以下により詳細に論ぜられる如くに、高透磁率／誘電率
誘電体および／または接着剤が装置の遅延を増大するの
に使用されてもよい。最後に各遅延ラインに対する遅延
時間とインピーダンスとは如何なる適切な値にも設定出
来る。

前記の図面に記された遅延ラインの大きさ、コスト及び
抵抗損失を減することは高度に望ましいことは認められ
よう。遅延ラインの遅延は、高透磁率を有する誘電材料
の利用により、回路の線の長さを増加することなしにほ
ぼ増加し得ることが見出された。背景説明として、回路
内の伝播速度は下記の関係を用いて決定しつる。

ゝ−〜、− ここに、Ｖｐ　＝伝播速度 Ｃ＝光速度 Ｅｒ＝＝相対誘電率 μｒ＝相対透磁率 従って、遅延時間は下記の如く算出される。

、ｒ７フー Ｔｄ＝　−一一−１ Ｔｄ＝遅延、　　ｌ＝線の長さ そうすると明かに、もしも線の長さが大きさ、コスト及
び抵抗損失を最小化すべきならば、ｍ。

またはμｒが増加されねばならない。これに反対行動す
るには、線幅は減少さるべきて製造が著しく困難になり
、線抵抗が受容出来なくなろう。

μｒとＸｒとを同時に増加し、又それらの比を一定に保
つことにより、インピーダンスは典形的線幅を使用する
特定区域内に保持されることが出来、他方遅延時間は増
加される。これは、（１）接着剤に高透磁率材料をドー
プさせるか、または、（２）全体の誘電材料をそうした
高透磁率材料でドープさせるかの二つの方法で達成され
ることが出来る。これら二つの構造はそれぞれ第２２Ａ
、＝Ｂ及び第２３　Ａ、Ｂ図に示されている。

第２２Ａ図では、原回路（巻く前）の一部が全体的に１
００に示されていて、電導性回路の痕１０４と接地面１
０６とをその上に有し、それの間に高透磁率ドープ付接
着剤層１０８をつけた誘電体基板層１０２を含んでいる
。接着剤１０８の第二層が接地面１０６、回路痕１０４
及び露出した接着剤表面１１０及び１１２上に沈積され
た後に、回路１００はそれ自身上に巻かれて第２２Ｂ図
の巻かれた回路積層板遅延装置を形成する。

第２２Ａ及び２２Ｂ図は高透磁性接着剤層を内蔵する遅
延ラインを開示しているけれども、第２３Ａ及び２３Ｂ
図では、高透磁率誘電体層を有する回路を利用する遅延
装置が全体的に１１４に示されている。遅延装置１１４
はそれの上に接地面１１８と回路痕１２０とを有する高
透磁率誘電体層１１６を含んでいる。前に記した態様に
於ける如くに、接地面１１８と痕１２０とはギャップ１
２２と１２４とにより分離されて誘電体表面の一部を露
出する。巻くのに先立って、高透磁率接着材料が接地面
１１８、痕１２０及びギャップ１２２，１２４上に設け
られ、その上で回路１１４は第２３Ｂ図に示されるよう
に巻かれる。

成るべくは、第２２及び２３図の態様内に利用される高
透磁率接着剤および／または誘電材料は、比較的に高い
誘電率を有する低損失型材料を含んでいる。そうした材
料は目下、マイクロウェーブ応用に使用され、フェライ
ト及びガーネットを含んでいる。必要な高透磁率材料を
遅延ライン回路に与える好ましい方法は、全体の誘電体
を高透磁率材料でドープして（第２３Ａ及び２３Ｂ図に
示される如＜）、最大の遅延時間と最小化された誘電界
面を与えるようにすることである。第４〜１４図または
先行の同時出願米国特許明細書第６９１１９３号に示さ
れ′た態様の何れも、第２２及び２３図と合せて上述し
た如く、高透磁率誘電体及び／または接着剤と一緒にし
て使用しうろことが認められよう。

本発明の電子信号タイミング遅延ラインは従来技術遅延
ラインに勝る多くの特徴と利点とを含んでいる。これら
の利点は、改良されたインピーダンス制御及び均質性、
短い遅延（２から５ナノセカンド以下）に対する改良さ
れた立上り時間対遅延比率、短遅延に対する減少された
包装の大きさ、減少された信号ひずみ、表面装着への適
合性、低い製造及び組立コスト、及びナノセカンド以下
領域で遅延を与える能力とを含んでいる。

その上、本発明の電子信号時間遅延装置はまた、米国特
許出願明細書第６９１１９３号に開示されたミクロ条片
可撓性回路遅延ラインに勝る成る特徴と利点をも含んで
居る。例えば本発明は減小された製造コストを許す、何
故なら、従来の応用の遅延ラインに必要とされた如き別
々の接地層とカバーフィルムが無いからである。

また、同じ信号線幅に対して、外部包装直径が特により
長い遅延に対し著しく減少される。同様に同じ包装直径
に対して、信号線は二倍も広く、誘電体は二倍も厚くな
っていることが出来る。その結果、全差内製造上の変化
は電気特性への衝撃が少い。本発明の遅延装置について
は典型的線幅が２〜３ミルから４〜６ミルに増大される
だろうから、これは特に重大な特徴である。

本発明のなお更に別の特徴は、入力、出力及び接地受台
への単一側部での近接が設けられていることである。本
発明が１準同軸的”構成のせいで、従来の特許出願明細
書第６９１１９３号の遅延装置に勝る電気的性能の若干
の改良を提供することもまた考え得る。かくして、頂部
及び底接地シールドと更にまた信号線の双方の側上のシ
ールドも在るせいで、この構造は実際に、もつと前に開
示されたミクロ条片可撓性回路遅延ラインに対する電気
的性質を改良することを得る。

好ましい態様を示し記述したけれども本発明の精神と範
囲から離れることなく、種々の修正と置換が出来よう。

従って本発明は説明として記述されたもので制限として
ではないことが理解さるべきである。

【図面の簡単な説明】

図を参照するに当り、類似の素子は種々の図中で似た番
号で示されである。 第１図は従来技術での印刷回路走路遅延ラインの略図で
ある。 第２図は従来技術による二段階−まとめパラメーター遅
延ラインの透視図である。 第３Ａ図は従来技術による分布したパラメーター遅延ラ
インの透視図である。 第３Ｂ図は第３Ａ図の分布パラメーター遅延ラインの一
部分の、一部分断面にした拡大透視図である。 第４図は回路積層板の一態様の平面図で、向き合った蛇
行信号線形状を有し、本発明による電子信号タイミング
遅延装置形成に使用されるものである。 第５図は第４図の回路積層板の一部の平面図で、巻かれ
る後での、かつ本発明によるものである。 第６図は第５図の線６−６に沿う切断両立面図である。 第７図は第５図の線７−７に沿う切断両立面図である。 第８図は回路積層板の他の態様の平面図で、平行蛇行信
号線形状を有しており、本発明による電子信号タイミン
グ遅延装置を形成するに使用されるものである。 第９図は巻かれる後での第８図の回路積層板の透視図で
ある。 第１０図は本発明による電子信号タイミング遅延装置形
成に使用された更に別の回路積層板の一部の平面図であ
る。 第１１図は部分的に巻かれた、第１０図の回路積層板の
透視図である。 第１２図は巻かれる後での第１０図の回路積層板の透視
図である。 第１３Ａ〜１３Ｃ図は本発明による電子信号タイミング
遅延装置のスルーホール装着に使用された最終包装の例
である。 第１４Ａ及１４Ｂ図は、本発明による電子信号タイミン
グ遅延装置の表面装着に対し使用される包装の例である
。 第１５図はマルチパス平行蛇形信号線形状を有する回路
積層板の平面図である。 第１６図は本発明により、信号線遅延時間の量を変化す
る為に、複数の出力タップを有する回路積層板の平面図
である。 第１７図は第１６図の回路積層板の一部分の透視図で、
減少されるキャパシタンス出力受台またはタップを示し
ている。 第１８図は第１６図の積層板に類似の回路積層板の巻上
後の透視図である。 第１９図は、包装後の第１８図の多岐タップ回路積層板
の透視図である。 第２０図は三角形状に巻かれた、本発明による回路積層
板の透視図である。 第２１図は矩形々状に巻かれた、本発明による回路積層
板の透視図である。 第２２Ａ図は、巻上げ前の高透磁率接着剤層付きの、本
発明の遅延ラインの切断両立面図である。 第２２Ｂ図は、巻上げ後の第２２Ａ図の遅延ラインの切
断両立面図である。 第２３Ａ図は巻上げ前の、高透磁率誘電体層を有する遅
延ラインの切断立面図で 第２３８図は巻上後の第２３Ａ図の遅延ラインの切断両
立面図である。 特許出願人　　　ロジャース・コーポレイション図面の
浄書（内容に変更ない ＦＩＧ、１ ＦＩＧ２ ＩＮ　　　　　　　　　　　Ｌ＋ＨＩＪｕＮＬＩ　　　
　　　　　　　　ＬｌｕｌＦＩＧ、３Ａ ＦＩＧ、３Ｂ ＦＩＧ、８ ＦＩＧ・１３°　　　　ＦＩＧ、ｌ３ａＦＩＧ、Ｉ３ｃ ＦＩＧ、ｌ５ ＦＩＧ、１６ ＦＩＧ、２２Ａ ＦＩＧ、２２Ｂ １１日 手続補正書 電号信七吟門蓬珪装置 ３、補正をする者

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回路パターン内使用の為の電子信号時間遅延装置で
   あつて、 共通平面可撓性回路手段で、該可撓性回路手段は対向し
   た表面を有する非電導性基板を含み、該基板は該対向し
   た表面の一つの上に置かれた電気的伝導性材料を含んで
   いるようになつているものと、 該伝導性材料で信号線をその中にもつ接地平面から成り
   、該信号線は該接地平面から該信号線の何れかの側部上
   のギャップを介して分離されているようになつているも
   のと、 該共通平面可撓性回路手段で第一の方向に巻かれている
   ものとを、 含んでいる装置。 ２、該信号線が、少くとも該第一方向に於てジグザグの
   形状を有するようになつているところの特許請求の範囲
   第１項記載の装置。 ３、該巻かれた可撓性回路手段は複数個の層を形成して
   該層が非電導性基板と電導性材料との交互になつた層を
   含んでいるようになつており、最内及び最外層とは該非
   電導性基板の表面上の単一層から成つてミクロ条片を形
   成しており、又、残りの層は該非電導性基板が該電導性
   材料間にサンドイッチされて居てストリップ線路を形成
   するようになつているところの特許請求の範囲第１項記
   載の装置。 ４、該信号線は、選択された巾を有し、 該ミクロ条片内の該信号線は該ストリップ線路内の該信
   号線よりも広い幅を有するようになつているところの特
   許請求の範囲第３項記載の装置。 ５、該ミクロ条片信号線は該ストリップ線路信号線の約
   二倍の幅になつているところの特許請求の範囲第４項記
   載の装置。 ６、該巻かれた可撓性回路手段は複数の層を形成してお
   り、又、一つの層からの信号線のジグザグ形状は隣接す
   る層からの信号線のジグザグ形状と喰い違つていて向き
   合つており、それによつて、一つの層からの信号線は隣
   接する層からの信号線と約９０度の角度で重なるように
   なつているところの特許請求の範囲第２項記載の装置。 ７、該巻かれた可撓性回路手段は複数の層を形成するよ
   うになつており、又、一つの層からの信号線のジグザグ
   形状は隣接する層の接地面とはほぼ向き合つていて、そ
   れにより一つの層内の信号線のほぼ総てが隣接層内の接
   地面と重なつているようになつているところの特許請求
   の範囲第２項記載の装置。 ８、該巻かれた可撓性回路手段は複数の層を形成してお
   り、又、一つの層からの信号線のジグザグ形状が隣接す
   る層の接地面とほぼ向き合つているようになつていて、
   それにより一つの層内の信号線のほぼ総てが隣接する層
   内の接地面と重なるようになつているところの特許請求
   の範囲第６項記載の装置。 ９、該巻かれた可撓性回路手段は複数の層を形成してお
   り、又、一つの層からの信号線のジグザグ形状は隣接す
   る層からの信号線のジグザグ形状と喰い違つて向合つて
   いて、それにより一つの層からの信号線は隣りの層から
   の信号線に約９０度の角度で重つているようになつてい
   るところの特許請求の範囲第８項記載の装置。 １０、該接地面は、該信号線と該ギャップに対して以外
   は、該非電導性基板のほぼ総てを蔽つているところの特
   許請求の範囲第１項記載の装置。 １１、該接地面は第一の端と第二の端とを有し、又、該
   接地面の該第一端から第一の接地面延長が伸びていて、
   該第一接地面延長はそれの中に信号線を有していないよ
   うになつている物を含む特許請求の範囲第１項の装置。 １２、該接地面は第一端と第二端とを有し、第二の接地
   面延長が該接地面の該第二端から延びていて、該第二接
   地面伸長はそれの中に信号線を有していないようになつ
   ているものを含むところの特許請求の範囲第１項記載の
   装置。 １３、該接地面の該第二端から伸びている第二接地面延
   長で、該第二接地面延長はその中に信号線を有していな
   いものを含んでいるところの特許請求の範囲第１１項記
   載の装置。 １４、該非電導性基板が該第一接地面延長を越えて外方
   に伸びているところの特許請求の範囲第１１項記載の装
   置。 １５、該非電導性基板が該第二接地面延長を越えて外方
   に伸びているところの特許請求の範囲第１２項記載の装
   置。 １６、該信号線を該回路パターンへ接続する第一手段と
   、 該接地面を該回路パターンへ接続する第二手段とを含む
   特許請求の範囲第１５項記載の装置。 １７、該延長された非電導性基板内に形成され、該第一
   及び第二接続用手段へ近づくための窓を含むところの特
   許請求の範囲第１６項記載の装置。 １８、該信号線を該回路パターンへ接続するための第一
   手段と 該接地面を該回路パターンへ接続する第二手段とを含む
   ところの特許請求の範囲第１項記載の装置。 １９、該第一接続手段は該非電導性基板上に一対の接続
   受台を含み、 該第二接続手段は該非電導性基板上に接続受台を含むよ
   うになつているところの特許請求の範囲第１８項記載の
   装置。 ２０、該巻かれた可撓性回路手段を一緒に保持するため
   の接着剤を含む特許請求の範囲第１項記載の装置。 ２１、該信号線ジグザグ形状は少くとも一回自身上に折
   返して居り、又、該折返した信号線は向き合つているジ
   グザグ配向になつているところの特許請求の範囲第２項
   記載の装置。 ２２、該信号線ジグザグ形状は自身上に少くとも一回折
   返しており、又、該折返した信号線は平行なジグザグ配
   向になつているところの特許請求の範囲第２項記載の装
   置。 ２３、該信号線はそれ自身上で一回以上折返して居て、
   又、 該信号線を該回路パターンへ接続する入力接続手段と、 該信号線にそれに沿う複数のタップの所で近づき、又、
   該信号線を該回路パターンへ該タップの一つの所で接続
   する出力接続手段と、該接地面を該回路パターンへ接続
   する接地接続手段とを含んでいるところの特許請求の範
   囲第１項記載の装置。 ２４、該出力接続手段を該複数のタップの一つに選択的
   に位置付けする手段を含むところの特許請求の範囲第２
   ３項記載の装置。 ２５、該接地面は可撓性の接地リボンを含んでおり、又
   、該接地接続手段は該可撓性接地リボンに接続されてい
   るところの特許請求の範囲第２４項記載の装置。 ２６、該複数のタップの各々の所での該接地面内の窪み
   を含み、又、該出力接続手段が該窪み中に負荷されてい
   るところの特許請求の範囲第２３項記載の装置。 ２７、該信号線はそれ自身上で一回以上折返すようにな
   つて居り、又、 該信号線を該回路パターンへ接続する入力接続手段と、 該信号線をそれに沿う複数のタップへ接続し、かつ該信
   号線を該回路パターンへ該タップの一つにて接続する出
   力接続手段と、 該接地面を該回路パターンへ接続する接地接続手段とを
   含んでいるところの特許請求の範囲第２項記載の装置。 ２８、該出力接続手段を該複数のタップの一つへ選択的
   に位置付けするところの特許請求の範囲第２７項記載の
   装置。 ２９、該接地面は可撓性の接地リボンを含んでおり、又
   、該接地接続手段は該可撓性接地リボンへ接続されてい
   るところの特許請求の範囲第２８項記載の装置。 ３０、該接地面内に該複数のタップの各々のところに窪
   みを含み、該出力接続手段が該窪み内に負荷されている
   ところの特許請求の範囲第２７項記載の装置。 ３１、該信号線はそれ自身の上で一度以上折り返して居
   り、又、 該信号線を該回路パターンへ接続する入力接続手段と、 該信号線をそれに沿う複数のタップの所で接続し、また
   、該信号線を該回路パターンへ該タップの一つの所で接
   続する出力接続手段と、該接地面を該回路パターンへ接
   続する接地接続手段とを含んでいるようになつていると
   ころの特許請求の範囲第２２項記載の装置。 ３２、該出力接続手段を該複数個のタップの一つに選択
   的に位置付ける手段を含むところの特許請求の範囲第３
   １項記載の装置。 ３３、該接地面は可撓性の接地リボンを含み、又該接地
   接続手段は該可撓性接地リボンへ接続されている特許請
   求の範囲第３２項記載の装置。 ３４、該接地面内で該複数のタップの各々の所に窪みを
   含んでおり、又、該出力接続手段が該窪み内に負荷され
   ているところの特許請求の範囲第３１項記載の装置。 ３５、該共通平面可撓性回路手段は円筒形形状にして巻
   かれているところの特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３６、該共通平面可撓性回路手段が三角形形状になつて
   巻かれているところの特許請求の範囲第１項記載の装置
   。 ３７、該共通平面可撓性回路手段が矩形の形状にして巻
   かれているところの特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３８、回路パターン内で使用するための電子信号時間遅
   延装置であつて、 平面状可撓性回路手段を含み該可撓性回路手段は向き合
   つた表面を有する非電導性基板を含み、該基板は該向き
   合つた表面上に置かれた電気的伝導性材料を含んでおり
   、 該電導性材料はそれの中に信号線のついた接地面から成
   り、該信号線は該接地面から該信号線のいずれの側上に
   あるギャップを介して分離されているようになつており
   、 該共通平面可撓性回路手段は第一の方向に巻かれており
   、かつ、 該共通平面可撓性回路手段はそれの中に高透磁率誘電材
   料を含んでいるようになつているところの装置。 ３９、該非電導性基板は該高透磁率誘電材料を含むよう
   になつているところの特許請求の範囲第３８項記載の装
   置。 ４０、該巻かれた可撓性回路手段を一緒に結合する接着
   剤を含むところの特許請求の範囲第３８項記載の装置。 ４１、該接着剤は該高透磁率誘電材料を含んでいるとこ
   ろの特許請求の範囲第４０項記載の装置。 ４２、該高透磁率誘電材料は該非電導性材料上へドープ
   されているようになつているところの特許請求の範囲第
   ３９項記載の装置。 ４３、該高透磁率誘電材料が該接着剤上にドープされて
   いるところの特許請求の範囲第４１項記載の装置。 ４４、該高透磁率材料がフェライトまたはガーネットを
   含むグループから選択された材料を含んでいるところの
   特許請求の範囲第３８項記載の装置。 ４５、該高透磁率材料がフェライトまたはガーネットを
   含むグループから選択された材料を含むようになつてい
   るところの特許請求の範囲第３９項記載の装置。 ４６、該接着剤が該高透磁率材料を含んでいるところの
   特許請求の範囲第４０項記載の装置。 ４７、該信号線が少くとも該第一方向にジグザグ形状を
   有しているところの特許請求の範囲第３８項記載の装置
   。 ４８、該巻かれた可撓性回路手段は複数の層を形成して
   おり、該層は非電導性基板と電導性材料との交互になつ
   た層を含んでおり、又、最内部及び最外部層は該非電導
   性基板の表面上の電導性材料の単層から成つていてミク
   ロ条片を形成しており、かつ、 残りの層は該電導性材料の間にサンドイッチされている
   該非電導性基板から成り、ストリップ線路を形成するよ
   うになつているところの特許請求の範囲第４７項記載の
   装置。 ４９、該信号線は選択された幅を有しており、又該ミク
   ロ条片内の該信号線は該ストリップ線路内の該信号線よ
   りも広い幅を有するようになつているところの特許請求
   の範囲第４８項記載の装置。 ５０、該ミクロ条片信号線は該ストリップ線路信号線の
   約２倍の幅になつているところの特許請求の範囲第４９
   項記載の装置。 ５１、該巻かれた可撓性回路手段は複数の層を形成して
   おり、又、一つの層からの信号線のジグザグ形状は隣接
   層からの信号線のジグザグ形状と喰い違つて向合つてお
   り、それにより一つの層からの信号線は隣接層からの信
   号線と約９０度の角度で重り合うようになつているとこ
   ろの特許請求の範囲第４７項記載の装置。 ５２、該巻かれた可撓性回路手段は複数の層を形成して
   おり、一つの層からの信号線のジグザグ形状は隣接層の
   接地面とほぼ反対向になつていて、それにより一つの層
   内の信号線のほぼ総てが隣接層内の接地面にかぶさつて
   いるようになつているところの特許請求の範囲第４７項
   記載の装置。 ５３、該巻かれた可撓性回路手段は複数の層を形成して
   おり、一つの層からの信号線のジグザグ形状が隣接層の
   接地面へほぼ向き合つていて、それにより一つの層内の
   信号線のほぼ総てが隣接層内の接地面にかぶさつてるよ
   うになつているところの特許請求の範囲第５１項記載の
   装置。 ５４、該巻かれた可撓性回路手段が複数の層を形成して
   おり、又、一つの層からの信号線のジグザグ形状が隣接
   層からの信号線のジグザグ形状と喰い違つて向き合つて
   いて、それにより一つの層からの信号線が隣接層からの
   信号線に約９０度の角度でかぶさつているようになつて
   いるところの特許請求の範囲第５２項記載の装置。 ５５、該接地面は、該信号線と該ギャップ以外は、総て
   の該非電導性基板にほぼかぶさつているようになつてい
   るところの特許請求の範囲第４７項記載の装置。 ５６、該接地面は第一端と第二端とを有し、又、該接地
   面の該第一端から第一接地面延長が伸びていて、該第一
   接地面延長はそれの中に信号線を有していないようにな
   つているところの特許請求の範囲第４７項記載の装置。 ５７、該接地面は第一端と第二端とを有し、又、第二接
   地面延長が該接地面の該第二端から伸びていて、該第二
   接地面延長はそれの中に信号線を有していないようにな
   つているところの特許請求の範囲第４７項記載の装置。 ５８、第二接地面延長が該接地面の該第二端から伸びて
   いて、該第二接地面延長はそれの中に信号線を有してい
   ないようになつているところの特許請求の範囲第５６項
   記載の装置。 ５９、該非電導性基板が該第一接地面延長を越えても外
   方に延びるようになつているところの特許請求の範囲第
   ５６項記載の装置。 ６０、該非電導性基板が該第二接地面延長を越えて外方
   へ延びているところの特許請求の範囲第５７項記載の装
   置。 ６１、該信号線を該回路パターンへ接続する第一手段と
   、 該接地面を該回路パターンへ接続する第二手段とを含む
   ところの特許請求の範囲第６０項記載の装置。 ６２、該延長された非電導性基板内に形成され、該第一
   及び第二接続手段に近づくようにする為の窓を含むとこ
   ろの特許請求の範囲第６１項記載の装置。 ６３、該信号線を該回路パターンへ接続する第一手段と
   、 該接地面を該回路パターンへ接続する第二手段とを含む
   ところの特許請求の範囲第４７項記載の装置。 ６４、該第一接続手段は該非電導基板上に一対の接続受
   台を含み、又、 該第二接続手段は該非電導性基板上に接続受台を含んで
   いるようになつているところの特許請求の範囲第６３項
   記載の装置。 ６５、該共通平面可撓性手段が円筒形形状に巻かれてい
   るところの特許請求の範囲第３８項記載の装置。