JP2003249904A - グランド又は電源回路より伝送線をシールドするための装置 - Google Patents

グランド又は電源回路より伝送線をシールドするための装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンタクト・セットを備えた集積回路であっ
て、コンタクト・セットにより差動伝送線に接続される
集積回路を提供する。 【解決手段】 コンタクト・セットは、第１の電源電圧
を受ける少なくとも一つの第１のコンタクト・ペアと、
第２の電源電圧を受ける第２のコンタクト・ペアと、差
動伝送線に接続される、信号コンタクトとしての第３の
コンタクト・ペアとを備える。電源供給コンタクトはグ
ランドレベル電圧か高又は低電源電圧のいずれかを受け
て二つの正又は負の電源供給構成を形成する。信号コン
タクトは電源供給コンタクトに囲まれるように配されて
正又は負の電源供給構成の影響を受けないシールド効果
を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は集積回路の分野に
関し、特に、集積回路と、この集積回路との間で電気信
号を伝送する少なくとも一組の伝送線に集積回路を接続
するコンタクト・セットを備えた装置であって、このコ
ンタクト・セットは、第１の基準電圧を受ける第１のコ
ンタクト・ペアと、第２の基準電圧を受ける第２のコン
タクト・ペアと、上記一組の伝送線に接続される信号コ
ンタクトとしての第３のコンタクト・ペアとを少なくと
も備える装置に関する。
【０００２】この発明は光通信システム等通信分野にお
いて様々に利用でき、特に高速通信に利用できるもので
ある。
【０００３】
【従来の技術】高速集積回路を用いた通信では、CML(Co
mmon Mode Logic)、LVDS(Low VoltageDifferential Sig
naling)、PECL(Positive Emitter Coupled Logic) 等の
集積回路の０.２Ｖ程度の低電圧で差動入出力アクセス
を行うコンタクトが必要になることが多い。これらコン
タクトはプリント基板（PCB）上のトラック（配線パタ
ーン）で生成された差動信号を伝送する差動伝送線に接
続されるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】電磁気障害により集積
回路の動作が阻害される可能性があるので、これらトラ
ックは周辺電磁気による干渉、ノイズ等の障害から適切
に保護する必要がある。米国特許番号６、２１５，１８
４には複数のコンタクトを介してプリント基板上の集積
回路同士を接続する接続トラックが開示されているが、
回路内に生じる干渉、ノイズ等の障害から回路を保護す
ることについては記載も示唆も無い。さらには、所定電
源手段からどのようにして接続手段をシールドするかに
ついての示唆も無い。この特許の回路は正又は負の複数
の異なる構成の電源供給手段の一つから電源電圧の供給
を受けることができる。正の構成の電源手段ではグラン
ドが低電圧に相当する。また負の構成の電源手段ではグ
ランドが高電圧に相当する。シールド手段については、
この特許の可能性として、”適切な”基準即ち非寄生基
準により信号をシールドし、ノイズの影響を最も受けな
い信号に対して電磁気リターン・パスを形成することが
考えられる。ここで、”適切な”基準は通常グランドに
接地される。この特許の正又は負の電源供給手段構成で
は、シールド手段は改良すべきものがあり、各電源供給
手段構成に応じてコンタクトを設ける必要がありコスト
高となる。
【０００５】この発明は、上記事情を考慮してなされた
もので、所定構成の電源供給手段から影響を受けずに用
いることができるシールド手段を備えた複数のコンタク
トを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の装置は、集積
回路と、この集積回路との間で電気信号を伝送する少な
くとも一組の伝送線に集積回路を接続するコンタクト・
セットを備えた装置であって、このコンタクト・セット
は、第１の基準電圧を受ける第１のコンタクト・ペア
と、第２の基準電圧を受ける第２のコンタクト・ペア
と、上記一組の伝送線に接続される信号コンタクトとし
ての第３のコンタクト・ペアとを少なくとも備え、信号
コンタクトが第１、第２のコンタクト・ペアにより囲ま
れていることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】光通信等で集積回路を高速で用い
る場合伝送される信号は差動信号となる。これらの信号
は相補信号であり、入力信号を見た場合Ｉ，ＩＱ成分と
称し、出力信号を見た場合Ｏ，ＯＱ成分と称するもので
ある。図１Ａ乃至図２Ｃに示す各実施形態は入力信号を
見た場合であるが、当然のことながら、この発明は出力
信号を供給する接続手段を備えた回路にも適用できるも
のである。差動信号のＩ，ＩＱ成分は２本の伝送線で同
時に伝送される。これら二つの信号成分の違いは例え
ば”０”、”１”の組み合わせによる２進デジタルデー
タとして表される。
【０００８】図１Ａ、１Ｂにこの発明の一実施形態を示
す。集積回路ＩＣが第１、第２の平行な差動伝送線Ｓ
１，Ｓ２に接続されている。これに限らずこの発明は一
本の伝送線にも適用できる。図１Ａ乃至図２Ｃに示す一
本又は２本の伝送線Ｓ１，Ｓ２とコンタクトにより、こ
の発明の装置により如何にして複数の線が接続されるか
を示している。第１の伝送線Ｓ１は第１の分割線Ｓ１Ｉ
と第２の分割線Ｓ１ＩＱを備える。第２の伝送線Ｓ２は
第１の分割線Ｓ２Ｉと第２の分割線Ｓ２ＩＱを備える。
差動信号の各分割線ＳＩ又はＳＩＱは二つの異なるパ
ス、即ち、信号を伝送する第１のパス又は線と基準電圧
（この発明の応用により異なる）を伝送する第２のパス
又は線より成る。
【０００９】これら差動線により差動信号のＩ，ＩＱ成
分が伝送される。差動線は導電材料で作られ絶縁材料上
の基板に形成又はプリントされる。ここでの応用での機
能である所定のルーティングに従って、複数の集積回路
（図１Ａ，１Ｂには一つの集積回路しか示されていない
が）を互いに接続するためのプリント基板（ＰＣＢ）が
トラックアセンブリにより形成される。これら集積回路
は通常絶縁材料から成るハウジング１に配置される。図
に丸印で示す複数のコンタクトによりプリント配線と集
積回路が接続される。集積回路がＢＧＡ（Ball Gate Ar
ray）型ハウジングに形成される場合、コンタクトは球
状に形成されコネクション・ボールと呼ばれる。これら
コンタクトは、信号コンタクトと呼ばれる伝送すべき差
動信号を受けるコンタクトと電源供給コンタクトと呼ば
れる回路の電源供給に用いられるコンタクトより成る。
電源供給は二種類の異なる電源電圧により行われる。一
方の電圧は他方の電圧より高く、通常いずれかがグラン
ドに相当する。電源供給コンタクトは、高基準、低基準
と呼ばれる２種類の異なる基準電圧のいずれかの電圧を
受ける。図では電源供給コンタクトは陰影のある丸印で
示めす。図１Ａ、１Ｂでは縦に陰影のある丸印が低基準
電圧を受けるコンタクトを示し、斜めに陰影のある丸印
が高基準電圧を受けるコンタクトを示す。
【００１０】従って集積回路に対して２種類の電源供給
構成が可能である。正の構成と称する第１の構成では低
基準電圧がグランドに相当し、高基準電圧が一定な正の
電圧＋Ｖｃｃに相当する。負の構成と称する第２の構成
では低基準電圧が一定な負の電圧-Ｖｃｃに相当し、高
基準電圧がグランドに相当する。これら構成のいずれを
採用するかに応じて集積回路に電源電圧が供給される。
これに対して、さらに考えられる応用例としては、例え
ばグランドのみの基準電圧となる。この場合、差動線の
戻り線がグランドに接続される。プリント基板上の電源
供給構成によってはグランドが同じコンタクトに接続さ
れことはない。これは、図１Ａ、１Ｂに示すように構成
に応じてプリント・トラックのルーティングが異なるこ
とを意味する。
【００１１】図１Ａに正の構成であるこの発明の回路の
一実施形態を示す。図１Ｂに図１Ａと同じ回路の負の構
成を示す。図１Ａ、１Ｂに陰影のない丸印で示す信号コ
ンタクトが、ハウジング１の一端において、一定基準電
圧を受ける電源供給コンタクトにより囲まれるように設
けられている。コンタクト・ペアはプリント基板面に垂
直な面そしてさらにコンタクト・ペアに最も近いハウジ
ング端部に垂直な面に対して対称に配される。このコン
タクト配置は２種類の電源供給構成双方に適用できる。
各電源供給構成において、伝送線そしてこれらに接続さ
れる信号コンタクトは、電源供給構成に応じて、グラン
ド又は電源供給線により囲まれる。これにより、高周波
で伝送される信号が電磁気障害から保護される。
【００１２】図１Ａ、１Ｂに示す装置には様々な効果が
ある。第１に信号コンタクトのアクセス性が高い。信号
コンタクトはハウジング１の端部に設けられているので
伝送線に直接アクセスできる。第２に装置の対称性であ
る。コンタクトは集積回路面に垂直な面に対称に設けら
れ、そして伝送線を分ける中点から伝送線に平行に延び
ている。これは信号によりカバーされる距離が伝送線上
の各相補差動成分Ｉ、ＩＱによりカバーされる距離と略
同じであり、既知の効果があることを意味する。第３の
効果はシールド性である。各伝送線ペアは、ノイズの影
響を受けない適切な基準線により信号コンタクトまで取
り囲まれており、これは信号伝送には効果がある。
【００１３】図２Ａ乃至２Ｃにこの発明のさらなる三つ
の実施形態を示す。なお、この発明はそれら実施形態に
限定されるものではなく、各種変形例がこの発明の精神
にもとることなく遂行できるものである。これらの図に
おいて図１Ａ，１Ｂと同様な要素には同じ参照符号を付
与する。
【００１４】図２Ａに示す実施形態では、集積回路面の
一端に信号コンタクトが千鳥状であるが平行に２列に配
列されており小スペースで済むという効果がある。電源
供給コンタクトが信号コンタクトと同じ２列上に信号コ
ンタクトと交互に配列されている。この実施形態ではコ
ンタクト配列は対称ではなく、また図１Ａ，１Ｂに示す
実施形態に対して直接的アクセス性に欠ける。
【００１５】図２Ｂに示す実施形態では、信号コンタク
トは千鳥状であるが平行に２列に配列されているのに対
し、電源供給コンタクトは平行な４列に配列されてい
る。さらに、各信号コンタクトは四方を電源供給コンタ
クトに囲まれている。この実施形態でもこれらコンタク
トに必要なスペースは小さくて済むので多くのコンタク
トをハウジング上に配列することが可能となる。さらに
は、コンタクトのさらなる列や層をハウジングの中心に
向かって簡単に追加することができる。なお、この実施
形態もコンタクト配列は対称ではない。
【００１６】図２Ｃに示すさらなる実施形態では、ハウ
ジングの一端に平行な列において、少なくとも一つの電
源供給コンタクトを挟んで信号コンタクト・ペアが配列
されている。他の電源供給コンタクトは信号コンタクト
・ペアを囲むように信号コンタクト列の両側に配列され
ている。この実施形態のコンタクト配列は対称であり、
伝送線のシールド効果が高い。しかし、上述の各実施形
態に比べて多くのスペースを必要とする。
【００１７】以上、この発明の好ましい実施形態である
差動伝送線を含む集積回路について説明したが、この発
明がそれら実施形態に限定されるものではなく、特にハ
ウジング上のコンタクト位置、数については各種変形が
この発明の精神にもとることなく遂行できるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】この発明の回路の一実施形態の構成を示す図
である。
【図１Ｂ】この発明の回路の一実施形態の別の構成を示
す図である。
【図２Ａ】この発明の回路の別の実施形態を示す図であ
る。
【図２Ｂ】この発明の回路のさらに別の実施形態を示す
図である。
【図２Ｃ】この発明の回路のさらに別の実施形態を示す
図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フィリップ、バール フランス国ル、フレヌ、キャミイ、レジダ ンス、ル、ロンデル、７ (72)発明者 ジルベール、グロアグン フランス国トゥールビル、シュール、オド ン、リュ、デ、メサンジュ、11 Ｆターム(参考） 5E321 AA17 AA33 GG09 5E338 CC01 CC06 CD11 EE13 5K052 AA02 AA12 DD07 DD20 FF36 FF38 FF40

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】集積回路と、該集積回路との間で電気信号
    を伝送する少なくとも一組の伝送線に前記集積回路を接
    続するコンタクト・セットを備えた装置であって、前記
    コンタクト・セットは、第１の基準電圧を受ける第１の
    コンタクト・ペアと、第２の基準電圧を受ける第２のコ
    ンタクト・ペアと、前記一組の伝送線に接続される信号
    コンタクトとしての第３のコンタクト・ペアとを少なく
    とも備え、前記信号コンタクトが前記第１、第２のコン
    タクト・ペアにより囲まれていることを特徴とする装
    置。
  2. 【請求項２】前記一組の伝送線は差動電気信号を同時に
    平行に伝送する二つの伝送線を有し、これら伝送線が異
    なる所定の信号コンタクトに接続されていることを特徴
    とする請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】前記第１及び第２の基準電圧は前記集積回
    路の電源電圧に対応し、該電源電圧の一つは高電圧で他
    の電源電圧である低電圧より高く、電源電圧が一つの場
    合にはグランドに相当し、グランドが前記高電圧、前記
    低電圧のいずれに対応するかにより正又は負の電源供給
    手段が形成されることを特徴とする請求項１又は２記載
    の装置。
  4. 【請求項４】前記一組の伝送線は前記伝送線とは逆方向
    に前記電気信号を伝送する一組の戻り線と関係し、グラ
    ンドに接地されるコンタクト・ペアが前記組の戻り線に
    接続されることを特徴とする請求項３記載の装置。
  5. 【請求項５】前記コンタクト・ペアは前記集積回路面に
    垂直な面に対して対称的に配列され、且つ、前記伝送線
    を分ける中点から前記伝送線に並行に延びることを特徴
    とする請求項１乃至４いずれかに記載の装置。
  6. 【請求項６】前記集積回路はハウジング内に集積され、
    前記伝送線に直ちにアクセスできるように、前記信号コ
    ンタクトが前記ハウジングの一端に配列されていること
    を特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の装置。
  7. 【請求項７】前記ハウジングはＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇａ
    ｔｅ Ａｒｒａｙ）型であることを特徴とする請求項６
    記載の装置。
  8. 【請求項８】請求項１乃至７いずれかに記載の装置を支
    持する絶縁材サポートを有するプリント回路基板であっ
    て、前記伝送線及び前記戻り線が該プリント回路基板上
    に印刷されていることを特徴とするプリント回路基板。
  9. 【請求項９】請求項１乃至８いずれかに記載の装置を備
    えたことを特徴とする通信装置。
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