JP2005135839A

JP2005135839A - 差動ケーブル及びその実装方法

Info

Publication number: JP2005135839A
Application number: JP2003372706A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Hotta; 均堀田; Shin Kataoka; 慎片岡
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2003-10-31
Filing date: 2003-10-31
Publication date: 2005-05-26

Abstract

【課題】信号線間のクロストークを小さくする。
【解決手段】基板１６の表裏両面に形成された差動配線１７に夫々接続される一対の信号線１１と、これら信号線１１間に配置され基板１６の表裏両面に形成されたグランド１８に夫々接続される一対のドレイン線１２と、信号線１１及びドレイン線１２を一括被覆するシールド１３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板内蔵型コネクタに用いられる差動ケーブル及びその実装方法に関する。

差動ケーブルは、基板内蔵型コネクタ等に用いられるものである（例えば、特許文献１及び２等参照）。図５（ａ）に示すように、差動ケーブル３０は、一対の信号線３１と、一本のドレイン線３２と、信号線３１及びドレイン線３２を一括被覆するシールド３３とを備えている。

図５（ｂ）に示すように、基板内蔵型コネクタに内蔵される基板３４は、表裏両面で対となるように差動配線３５及びグランド３６が配置されている。複数の差動ケーブル３０を基板３４に実装する際は、一の差動ケーブル３０について、一方の信号線３１を基板３４の表面の差動配線３５に接続し、他方の信号線３１を基板３４の裏面の差動配線３５に接続する。また、ドレイン線３２を、基板３４の表面に接続された信号線３１間のグランド３６に接続する。つまり、ドレイン線３２は、基板３４の表裏面のうち片面のみに配置されている。

特開２００２−３０４９１７号公報特開２００３−１４１９４４号公報

しかしながら、ドレイン線３２が配置されている基板３４の表面で発生するクロストークは小さいが、ドレイン線３２が配置されていない基板３４の裏面で発生するクロストークは大変大きいという問題点があった。また、本来ならば、基板３４の表裏面で対になっている差動配線３５で除去するはずのクロストークも、ドレイン線３２の配置が基板３４の表裏面で対称でないため、クロストークをうまく除去できずに残ってしまうという問題点があった。

そこで、本発明の目的は、信号線間のクロストークを小さくすることができる差動ケーブル及びその実装方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、基板の表裏両面に形成された差動配線に夫々接続される一対の信号線と、これら信号線間に配置され上記基板の表裏両面に形成されたグランドに夫々接続される一対のドレイン線と、上記信号線及び上記ドレイン線を一括被覆するシールドとを備えたことを特徴とする差動ケーブルである。

請求項２の発明は、一対の信号線及び一対のドレイン線を有する差動ケーブルを、表裏両面に差動配線及びグランドを有する基板上に複数実装する差動ケーブルの実装方法であって、一の差動ケーブルについて、一方の信号線を上記基板の表面の差動配線に接続し、他方の信号線を上記基板の裏面の差動配線に接続し、一方のドレイン線を上記基板の表面のグランドに接続し、他方のドレイン線を上記基板の裏面のグランドに接続すると共に、各差動ケーブルの信号線及びドレイン線について、上記基板の表裏面の各信号線間に夫々ドレイン線を配置することを特徴とする差動ケーブルの実装方法である。

請求項３の発明は、上記信号線及び上記ドレイン線を上記基板の表裏面で対称に配置する請求項２記載の差動ケーブルの実装方法である。

本発明によれば、信号線間のクロストークを小さくすることができるという優れた効果を奏する。

以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

図１は、本実施の形態に係る差動ケーブルの断面図である。

図１に示すように、差動ケーブル１０は、一対の信号線１１と、これら信号線１１間に配置された一対のドレイン線１２と、信号線１１及びドレイン線１２を一括被覆するシールド１３とを備える。各信号線１１は、中心導体１４と、中心導体１４を被覆する絶縁体１５とからなる。

本実施の形態においては、二本の信号線１１を並行に配置し、これら信号線１１間の中央にほぼ垂直に二本のドレイン線１２を並行に配置して、それぞれの信号線１１及びドレイン線１２を対称に配置している。

本実施の形態の差動ケーブル１０は、信号線１１及びドレイン線１２をそれぞれ対称に配置しているので、差動ケーブル１０の全長にわたって、信号線１１間のクロストークの発生を低減することができる。さらに、本実施の形態によれば、従来の差動ケーブル３０では、デッドスペースであった場所にドレイン線１２を追加している。そのため、差動ケーブル１０の断面積が、従来に比べて大きくなることはない。

次に、図２を用いて、差動ケーブル１０の実装方法について説明する。

図２（ａ）は、差動ケーブルが接続される基板の断面図である。図２（ｂ）は、差動ケーブルを基板に実装した状態を示す断面図である。

図２（ａ）に示すように、基板１６は、基板１６の表裏両面に配置された、差動ケーブル１０の信号線１１が接続される差動配線１７、及び差動ケーブル１０のドレイン線１２が接続されるグランド１８と、これら差動配線１７及びグランド１８間に介在させて設けられた絶縁層１９とを備えている。グランド１８は、絶縁層１９に設けられたスルーホール１９ａを介して、基板１６の表裏面で繋がっている。

図２（ｂ）に示すように、差動ケーブル１０を基板１６に実装する際は、一の差動ケーブル１０について、一方の信号線１１の中心導体１４を基板１６の表面の差動配線１７に接続し、他方の信号線１１の中心導体１４を基板１６の裏面の差動配線１７に接続し、一方のドレイン線１２を基板１６の表面のグランド１８に接続し、他方のドレイン線１２を基板１６の裏面のグランド１８に接続する。信号線１１の中心導体１４の差動配線１７への接続、及びドレイン線１２のグランド１８への接続は、はんだ付けによって行う。また、各差動ケーブル１０の信号線１１の中心導体１４及びドレイン線１２について、基板１６の表裏面の各信号線１１の中心導体１４間に夫々ドレイン線１２を配置する。

つまり、信号線１１の中心導体１４及びドレイン線１２を、基板１６の表裏面で対称となるように配置する。本実施の形態においては、信号線１１の中心導体１４及びドレイン線１２は、基板１６の厚さ方向及び幅方向の中心Ｃに対して点対称で配置されている。

次に、本実施の形態の差動ケーブル１０の実装方法によるクロストーク低減効果について説明する。

図３は、クロストークの測定結果を示すグラフである。

図３において、実線２０は、本実施の形態の差動ケーブル１０の実装方法の測定結果を、破線２１は、従来の差動ケーブルの実装方法の測定結果を示す。ここで、従来の差動ケーブルの実装方法は、図５（ｂ）に示すものである。

図３に示すように、本実施の形態の差動ケーブル１０の実装方法では、クロストーク（近端クロストーク；ＮＸＴ）が、測定中ほぼゼロであったのに対して、従来の差動ケーブルの実装方法では、クロストークが最大１．１４％を示した。

本実施の形態の差動ケーブル１０の実装方法においては、基板１６の表面又は裏面において隣接する信号線１１の中心導体１４間には、ドレイン線１２が必ず配置されている。そのため、本実施の形態によれば、信号線１１の中心導体１４間の電界結合を抑制して、クロストークを従来に比べて小さくすることができる。

また、差動ケーブル１０の信号線１１及びドレイン線１２を、基板１６の表裏面で対称となるように配置したため、基板１６の表裏面で生じたクロストークは、互いに打ち消し合う。

なお、差動ケーブル１０は、ドレイン線１２をシールド１３内に必ずしも配置する必要はない。例えば、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、ドレイン線２２をシールド１３の外側に配置しても良い。このようにすると、差動ケーブル１０の対称性を考慮することなく、ドレイン線１２（２２）の数を増やすことが可能である。これにより、様々な差動ケーブル１０の構造が考えられるが、いずれの構造としても、基板１６への実装方法は、上述の実施の形態と同様とすれば良い。

また、差動ケーブル１０のドレイン線１２（２２）に代えて、基板１６上にドレイン線１２（２２）の代わりとなる金属等からなるドレイン体（図示せず）を設けておいても良い。この場合、ドレイン体は、一括して基板１６のグランド１８に接続されていれば良い。

本実施の形態に係る差動ケーブルの断面図である。（ａ）は、差動ケーブルが接続される基板の断面図である。（ｂ）は、差動ケーブルを基板に実装した状態を示す断面図である。クロストークの測定結果を示すグラフである。（ａ）は、ドレイン線の変形例を示す差動ケーブルの断面図である。（ｂ）は、ドレイン線の変形例を示す差動ケーブルの断面図である。（ａ）は、従来の差動ケーブルの断面図である。（ｂ）は、従来の差動ケーブルを基板に実装した状態を示す断面図である。

符号の説明

１０差動ケーブル
１１信号線
１２ドレイン線
１３シールド
１４中心導体
１６基板
１７差動配線
１８グランド

Claims

基板の表裏両面に形成された差動配線に夫々接続される一対の信号線と、これら信号線間に配置され上記基板の表裏両面に形成されたグランドに夫々接続される一対のドレイン線と、上記信号線及び上記ドレイン線を一括被覆するシールドとを備えたことを特徴とする差動ケーブル。
一対の信号線及び一対のドレイン線を有する差動ケーブルを、表裏両面に差動配線及びグランドを有する基板上に複数実装する差動ケーブルの実装方法であって、一の差動ケーブルについて、一方の信号線を上記基板の表面の差動配線に接続し、他方の信号線を上記基板の裏面の差動配線に接続し、一方のドレイン線を上記基板の表面のグランドに接続し、他方のドレイン線を上記基板の裏面のグランドに接続すると共に、各差動ケーブルの信号線及びドレイン線について、上記基板の表裏面の各信号線間に夫々ドレイン線を配置することを特徴とする差動ケーブルの実装方法。
上記信号線及び上記ドレイン線を上記基板の表裏面で対称に配置する請求項２記載の差動ケーブルの実装方法。