JP2010016020A - Connection structure for multilayer printed board and coaxial connector, and characteristic impedance adjusting method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a connection structure for a multilayer printed board and a coaxial connector such that characteristic impedance is adjusted relatively easily, and to provide a characteristic impedance adjusting method. <P>SOLUTION: A characteristic impedance adjustment unit 24 is formed by: making the most of the interlayer distance between the portion of a center conductor 6 and the multilayer printed board 2; and eliminating an internal metal film layer right below a pad 28 for a center conductor. Specifically, the characteristic impedance adjustment unit is formed by eliminating both a first internal metal film layer 18 and a second internal metal film layer 19. The characteristic impedance adjustment unit 24 is composed of a core material 17, a first prepreg 20, and a second prepreg 22 successively to be a layer thicker than them, and functions as a dielectric layer. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、多層プリント基板と同軸コネクタとの接続構造に関する。また、多層プリント基板と同軸コネクタとの接続部分における特性インピーダンスの調整方法に関する。   The present invention relates to a connection structure between a multilayer printed board and a coaxial connector. The present invention also relates to a method for adjusting characteristic impedance at a connection portion between a multilayer printed board and a coaxial connector.

多層プリント基板上に形成される高速の電気信号伝送路パターン（シングルエンド伝送路、差動伝送路）は、この部分において断面形状や配置する間隔を調節することにより特性インピーダンスの整合が図られている。従って、伝送信号の反射や劣化が防止されるようになっている。   The high-speed electric signal transmission line pattern (single-end transmission line, differential transmission line) formed on the multilayer printed circuit board is matched with the characteristic impedance by adjusting the cross-sectional shape and the arrangement interval in this part. Yes. Therefore, reflection and deterioration of the transmission signal are prevented.

電気信号伝送路パターンを用いて外部と信号を入出力するためには、予め特性インピーダンスの調整がなされた同軸ケーブルと同軸コネクタとを使用するようになっている。同軸コネクタは、この中心導体が電気信号伝送路パターンに形成された中心導体用パッドに半田付けされて電気的な接続がなされるようになっている（例えば下記特許文献１参照）。
特開平１０−３２７００４号公報 In order to input / output signals to / from the outside using the electric signal transmission path pattern, a coaxial cable and a coaxial connector whose characteristic impedance has been adjusted in advance are used. In the coaxial connector, the center conductor is soldered to a center conductor pad formed in an electric signal transmission path pattern so as to be electrically connected (for example, see Patent Document 1 below).
JP 10-327004 A

上記従来技術にあっては、同軸コネクタにおける直径数百μｍとなる中心導体を半田付けするため、電気信号伝送路パターンにこれよりも幅広で且つ中心導体の直径に合わせた幅の中心導体用パッドを形成する必要があることから、伝送路としての幅が大きくなり、また、中心導体の接続によって伝送路としての厚みも非常に大きくなり、結果、中心導体と中心導体用パッドとの接続部分において特性インピーダンスが崩れてしまう（不整合になってしまう）という問題点を有している。   In the above prior art, in order to solder the central conductor having a diameter of several hundred μm in the coaxial connector, the pad for the central conductor having a width wider than that of the electric signal transmission line pattern and adapted to the diameter of the central conductor is used. Therefore, the width as the transmission line becomes large, and the thickness as the transmission line becomes very large due to the connection of the center conductor. As a result, in the connection portion between the center conductor and the center conductor pad, There is a problem that the characteristic impedance is broken (becomes mismatched).

特性インピーダンスが崩れたままでは、この不整合部分での信号の反射や空気中への放射が起こってしまい、信号波形の劣化や放射ノイズの発生につながってしまうことになる。   If the characteristic impedance remains broken, signal reflection at this mismatched portion and radiation into the air will occur, leading to degradation of the signal waveform and generation of radiation noise.

ところで、シングルエンド伝送路と同じ構成でこれよりも幅広の中心導体用パッドを形成すると、特性インピーダンスが低下するということは一般的に知られている。また、中心導体用パッドの両側に配置形成され且つ同軸コネクタのグランド部が接続されるグランド用パッドを中心導体用パッドに対して遠ざけると、特性インピーダンスが上昇するということも一般的に知られている。   By the way, it is generally known that if a pad for a central conductor having a width wider than that of the single-end transmission line is formed, the characteristic impedance is lowered. It is also generally known that the characteristic impedance increases when the ground pads arranged on both sides of the center conductor pad and connected to the ground portion of the coaxial connector are moved away from the center conductor pad. Yes.

中心導体と中心導体用パッドとの接続部分における特性インピーダンスの崩れを防止するためにグランド用パッドの配置を調整することは従来より行われている。しかしながら、この対策は十分に特性インピーダンスを高めることができないという恐れを有している。   Conventionally, the arrangement of the ground pads is adjusted in order to prevent the characteristic impedance from collapsing at the connection portion between the center conductor and the center conductor pad. However, this measure has a fear that the characteristic impedance cannot be sufficiently increased.

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、比較的容易に特性インピーダンスの調整が可能な多層プリント基板と同軸コネクタとの接続構造を提供することを課題とする。また、多層プリント基板と同軸コネクタとの接続部分における特性インピーダンス調整方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a connection structure between a multilayer printed board and a coaxial connector that can adjust characteristic impedance relatively easily. It is another object of the present invention to provide a method for adjusting characteristic impedance at a connection portion between a multilayer printed board and a coaxial connector.

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の本発明の多層プリント基板と同軸コネクタとの接続構造は、基板表面に設けられる導電性の表面金属膜層、基板裏面に設けられる導電性の裏面金属膜層、複数の誘電体層、及び誘電体層同士の間に介在する導電性の内部金属膜層を備えるとともに、前記表面金属膜層は、中心導体用パッド、該中心導体用パッドに連続するシングルエンド伝送路、及び前記中心導体用パッドの両側に所定の間隔で配置されるグランド用パッドを有する多層プリント基板と、前記中心導体用パッドに接続される導電性の線状となる中心導体、グランド部を有し該グランド部が前記グランド用パッドに接続される導電性の筐体、及び前記中心導体と前記筐体との間に介在する誘電体を備える同軸コネクタとの接続構造において、前記多層プリント基板は、前記中心導体用パッドの直下部分に、あたかも前記内部金属膜層を前記中心導体用パッド側から一又は複数除去してなるような、且つあたかも前記誘電体層を前記直下部分において所望の厚みに調整してなるような特性インピーダンス調整部を有することを特徴としている。   The connection structure between the multilayer printed circuit board of the present invention and the coaxial connector according to claim 1, which has been made to solve the above-mentioned problems, is a conductive surface metal film layer provided on the substrate surface, and a conductive structure provided on the back surface of the substrate. A backside metal film layer, a plurality of dielectric layers, and a conductive inner metal film layer interposed between the dielectric layers are provided, and the surface metal film layer is provided on the center conductor pad and the center conductor pad. A multilayer printed circuit board having continuous single-ended transmission lines and ground pads arranged at predetermined intervals on both sides of the center conductor pad, and a conductive linear center connected to the center conductor pad Connection of a conductive housing having a conductor and a ground portion, the ground portion being connected to the ground pad, and a coaxial connector having a dielectric interposed between the central conductor and the housing In the manufacturing, the multilayer printed circuit board is formed as if the dielectric layer is formed in the portion immediately below the center conductor pad as if one or more of the inner metal film layers were removed from the center conductor pad side. It has a characteristic impedance adjusting part which is adjusted to a desired thickness in the portion directly below.

また、上記課題を解決するためになされた請求項２記載の本発明の特性インピーダンス調整方法は、基板表面に設けられる導電性の表面金属膜層、基板裏面に設けられる導電性の裏面金属膜層、複数の誘電体層、及び該誘電体層同士の間に介在する導電性の内部金属膜層を備えるとともに、前記表面金属膜層は、中心導体用パッド、該中心導体用パッドに連続するシングルエンド伝送路、及び前記中心導体用パッドの両側に所定の間隔で配置されるグランド用パッドを有する多層プリント基板と、前記中心導体用パッドに接続される導電性の線状となる中心導体、グランド部を有し該グランド部が前記グランド用パッドに接続される導電性の筐体、及び前記中心導体と前記筐体との間に介在する誘電体を備える同軸コネクタとの、前記中心導体用パッド及び前記中心導体の接続部分における特性インピーダンス調整方法において、前記中心導体用パッドの直下部分における前記内部金属膜層をあたかも前記中心導体用パッド側から一又は複数除去するようにして、前記直下部分の前記誘電体層を所望の厚みに調整することを特徴としている。   The characteristic impedance adjusting method of the present invention according to claim 2, which has been made to solve the above problems, includes a conductive surface metal film layer provided on the substrate surface, and a conductive back metal film layer provided on the back surface of the substrate. A plurality of dielectric layers, and a conductive inner metal film layer interposed between the dielectric layers, the surface metal film layer being a single conductor continuous to the central conductor pad. A multi-layer printed circuit board having a ground pad arranged at predetermined intervals on both sides of the end transmission line and the center conductor pad, and a conductive linear conductor connected to the center conductor pad; And a coaxial housing comprising a conductive housing having a ground portion connected to the ground pad and a dielectric interposed between the central conductor and the housing. In the method for adjusting the characteristic impedance at the connection portion of the pad for the center conductor and the connection portion of the center conductor, the inner metal film layer in the portion immediately below the pad for the center conductor is removed as if one or more from the side of the pad for the center conductor. The dielectric layer of the portion is adjusted to a desired thickness.

請求項３記載の本発明の特性インピーダンス調整方法は、請求項２に記載の特性インピーダンス調整方法において、さらに前記中心導体を細線化することを特徴としている。   A characteristic impedance adjusting method according to a third aspect of the present invention is the characteristic impedance adjusting method according to the second aspect, wherein the center conductor is further thinned.

以上のような特徴を有する本発明によれば、中心導体部分と多層プリント基板との各層間距離を生かし、中心導体用パッドの直下部分の内部金属膜層を無くすことにより、誘電体層となる特性インピーダンス調整部を上記直下部分に形成することが可能になる。本発明によれば、特性インピーダンス調整部の層厚によって比較的簡単に特性インピーダンスの調整をすることが可能になる。この他、中心導体を細線化することにより、実質の伝送路の厚みが小さくなって特性インピーダンスの上昇を図ることが可能になる。本発明によれば、シングルエンド伝送路側の特性インピーダンスに影響なく、中心導体と中心導体用パッドとの接続部分における特性インピーダンスのコントロールが可能になる。   According to the present invention having the above-described features, a dielectric layer is obtained by making use of each interlayer distance between the center conductor portion and the multilayer printed board and eliminating the inner metal film layer immediately below the center conductor pad. It becomes possible to form the characteristic impedance adjusting portion in the portion immediately below. According to the present invention, the characteristic impedance can be adjusted relatively easily by the layer thickness of the characteristic impedance adjustment unit. In addition, by thinning the central conductor, the thickness of the actual transmission path can be reduced and the characteristic impedance can be increased. According to the present invention, it is possible to control the characteristic impedance at the connection portion between the center conductor and the center conductor pad without affecting the characteristic impedance on the single-ended transmission line side.

請求項１、２に記載された本発明によれば、比較的容易に特性インピーダンスの調整をすることができるという効果を奏する。また、請求項３に記載された本発明によれば、特性インピーダンスの調整の際に組み合わせることができる。従って、より良い調整をすることができるという効果を奏する。   According to the first and second aspects of the present invention, the characteristic impedance can be adjusted relatively easily. Further, according to the present invention described in claim 3, it is possible to combine them when adjusting the characteristic impedance. Therefore, there is an effect that a better adjustment can be made.

以下、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の多層プリント基板と同軸コネクタとの接続構造及び特性インピーダンス調整方法の一実施の形態を示す構成図である。また、図２は多層プリント基板と同軸コネクタの断面図である。さらに、図３（ａ）は多層プリント基板と同軸コネクタの平面図、図３（ｂ）は中心導体と中心導体用パッドとの接続部分における断面図である。   Hereinafter, description will be given with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a connection structure between a multilayer printed board and a coaxial connector and a characteristic impedance adjusting method according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the multilayer printed board and the coaxial connector. 3A is a plan view of the multilayer printed circuit board and the coaxial connector, and FIG. 3B is a cross-sectional view of a connection portion between the central conductor and the central conductor pad.

図１において、引用符号１は同軸コネクタを示している（例えばＳＭＡ基板エッジレセプタクル）。また、引用符号２は電気信号伝送路パターン３を有するとともにエッジ部４の所定位置に同軸コネクタ１を設ける部分を有する多層プリント基板を示している。さらに、引用符号５は同軸コネクタ１を介して電気信号伝送路パターン３に接続されるケーブルアッセンブリを示している。以下、上記各構成部材について説明する。   In FIG. 1, reference numeral 1 indicates a coaxial connector (for example, an SMA substrate edge receptacle). Reference numeral 2 denotes a multilayer printed board having an electric signal transmission line pattern 3 and a portion where the coaxial connector 1 is provided at a predetermined position of the edge portion 4. Reference numeral 5 indicates a cable assembly connected to the electrical signal transmission line pattern 3 via the coaxial connector 1. Hereafter, each said structural member is demonstrated.

図１ないし図３において、上記同軸コネクタ１は、特に限定するものでないが、ここでは公知のものが用いられている（図示の形状に限らないものとする。例えば、特開２００７−１４１６０６号公報、特開２００７−１６５９４５号公報、特開２００７−１４１６０７号公報などに開示された同軸コネクタが他の例の形状として挙げられるものとする）。同軸コネクタ１は、導電性を有する金属製の中心導体６及び筐体７と、この中心導体６及び筐体７の間に介在する樹脂製の誘電体８とを備えて構成されている。   1 to 3, the coaxial connector 1 is not particularly limited, but here, a known one is used (not limited to the shape shown in the figure. For example, JP 2007-141606 A). Coaxial connectors disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication Nos. 2007-165945 and 2007-141607 are cited as other example shapes). The coaxial connector 1 includes a conductive metal center conductor 6 and a housing 7, and a resin dielectric 8 interposed between the center conductor 6 and the housing 7.

中心導体６は、線状となる形状に形成されている。このような形状の中心導体６は、略円柱形状の誘電体８の中心軸位置に装着される部分と、多層プリント基板２の電気信号伝送路パターン３に接続される部分とを有している。尚、中心導体６の電気信号伝送路パターン３に接続される部分は、本形態において断面円形状に形成されているが、断面矩形状に形成してもよいものとする。   The center conductor 6 is formed in a linear shape. The center conductor 6 having such a shape has a portion attached to the center axis position of the substantially cylindrical dielectric 8 and a portion connected to the electric signal transmission line pattern 3 of the multilayer printed board 2. . In addition, although the part connected to the electric signal transmission line pattern 3 of the center conductor 6 is formed in the cross-sectional circular shape in this form, it may be formed in the cross-sectional rectangular shape.

筐体７は、ケーブルアッセンブリ５の接続がなされる略円筒形状のケーブル接続部９と、このケーブル接続部９に連続する矩形状の壁部１０と、壁部１０の後端面１１から突出する一対の第一グランド部１２（グランド部）及び一対の第二グランド部１３とを有している（上記各部分が一体となるように形成されている）。ケーブル接続部９の内部には、誘電体８が収容保持されている。ケーブル接続部９の外部には、ネジ部１４が形成されている。中心導体６は、壁部１０の後端面１１から後方へ真っ直ぐに突出するように形成されている。   The casing 7 includes a pair of substantially cylindrical cable connecting portions 9 to which the cable assembly 5 is connected, a rectangular wall portion 10 continuous with the cable connecting portions 9, and a rear end surface 11 protruding from the wall portion 10. The first ground portion 12 (ground portion) and a pair of second ground portions 13 are formed (the respective portions are formed so as to be integrated). A dielectric 8 is accommodated and held inside the cable connection portion 9. A screw portion 14 is formed outside the cable connection portion 9. The center conductor 6 is formed so as to protrude straight rearward from the rear end surface 11 of the wall portion 10.

一対の第一グランド部１２は、断面矩形の柱形状に形成されている。また、一対の第一グランド部１２は、中心導体６の突出長さとほぼ同じ長さでのびるとともに、中心導体６の両側に、この中心導体６から等間隔の位置となるように配置されている。一対の第一グランド部１２は、中心導体６と同様に多層プリント基板２の表面１５側に位置するように配置形成されている。一対の第一グランド部１２は、グランドとしての機能を有するとともに、一対の第二グランド部１３との間に多層プリント基板２を挟み込んで固定をするという機能も有している。   The pair of first ground portions 12 are formed in a columnar shape having a rectangular cross section. In addition, the pair of first ground portions 12 extends substantially the same length as the protruding length of the center conductor 6 and is disposed on both sides of the center conductor 6 so as to be positioned at equal intervals from the center conductor 6. . The pair of first ground portions 12 are arranged and formed so as to be located on the surface 15 side of the multilayer printed circuit board 2, similarly to the central conductor 6. The pair of first ground portions 12 has a function as a ground and also has a function of sandwiching and fixing the multilayer printed board 2 between the pair of second ground portions 13.

一対の第二グランド部１３は、一対の第一グランド部１２と同様、断面矩形の柱形状に形成されている。また、一対の第二グランド部１３は、中心導体６の突出長さとほぼ同じ長さでのびるように形成されている。一対の第二グランド部１３は、一対の第一グランド部１２の下側に位置するように配置形成されている。一対の第二グランド部１３と一対の第一グランド部１２は、多層プリント基板２の厚み分の間隔をあけて平行に配置されている。一対の第二グランド部１３は、多層プリント基板２の裏面１６側に位置するように配置形成されている。一対の第二グランド部１３は、グランドとしての機能を有するとともに、上記の如く一対の第一グランド部１２との間に多層プリント基板２を挟み込んで固定をするという機能も有している。   The pair of second ground portions 13 is formed in a columnar shape having a rectangular cross section, like the pair of first ground portions 12. The pair of second ground portions 13 are formed so as to extend with substantially the same length as the protruding length of the central conductor 6. The pair of second ground portions 13 are disposed and formed so as to be positioned below the pair of first ground portions 12. The pair of second ground portions 13 and the pair of first ground portions 12 are arranged in parallel with an interval corresponding to the thickness of the multilayer printed board 2. The pair of second ground portions 13 are arranged and formed so as to be positioned on the back surface 16 side of the multilayer printed board 2. The pair of second ground portions 13 has a function as a ground, and also has a function of sandwiching and fixing the multilayer printed board 2 between the pair of first ground portions 12 as described above.

上記多層プリント基板２は、主に樹脂製（材料は特に限定しないものとする。ここでは公知の材料を用いるものとする）の複数の誘電体層と、銅箔からなる複数の金属膜層とを有している。本形態の多層プリント基板２は、例えば銅箔からなる導電性の金属膜層が４層となる構成の基板として形成されている。   The multilayer printed circuit board 2 is mainly composed of a plurality of dielectric layers made of resin (material is not particularly limited; here, a known material is used), and a plurality of metal film layers made of copper foil. have. The multilayer printed board 2 of this embodiment is formed as a board having a configuration in which four conductive metal film layers made of, for example, copper foil are formed.

本形態の具体的な構成を説明すると、多層プリント基板２は、図２に示す如く、基板厚み方向中心に位置するコア材１７（誘電体層。材料として例えばガラスエポキシ材が挙げられる）と、このコア材１７の上面（多層プリント基板２の表面１５側の面）に設けられる第一内部金属膜層１８（内部金属膜層）と、コア材１７の下面（多層プリント基板２の裏面１６側の面）に設けられる第二内部金属膜層１９（内部金属膜層）と、第一内部金属膜層１８の上面に設けられる第一プリプレグ２０（誘電体層。材料として例えばガラスエポキシ材が挙げられる）と、この第一プリプレグ２０の上面に設けられ基板表面の金属膜層となる表面金属膜層２１と、第二内部金属膜層１９の下面に設けられる第二プリプレグ２２（誘電体層。材料として例えばガラスエポキシ材が挙げられる）と、この第二プリプレグ２２の下面に設けられ基板裏面の金属膜層となる裏面金属膜層２３とを備えて構成されている。   Describing a specific configuration of this embodiment, as shown in FIG. 2, the multilayer printed circuit board 2 includes a core material 17 (dielectric layer, which includes, for example, a glass epoxy material) positioned at the center of the substrate thickness direction, The first internal metal film layer 18 (internal metal film layer) provided on the upper surface of the core material 17 (the surface on the front surface 15 side of the multilayer printed board 2), and the lower surface of the core material 17 (the back surface 16 side of the multilayer printed circuit board 2). The second internal metal film layer 19 (internal metal film layer) provided on the surface of the first internal metal film layer 18 and the first prepreg 20 (dielectric layer provided on the upper surface of the first internal metal film layer 18). The surface metal film layer 21 provided on the upper surface of the first prepreg 20 and serving as the metal film layer on the substrate surface, and the second prepreg 22 (dielectric layer) provided on the lower surface of the second internal metal film layer 19. Example as material If a glass epoxy material and the like), and is configured with a back metal layer 23 made of a metal film layer on the substrate back surface provided on the lower surface of the second prepreg 22.

また、多層プリント基板２は、上記の構成を一部変更してなる特性インピーダンス調整部２４を備えて構成されている。特性インピーダンス調整部２４は、本発明の特徴的な部分となっている（後述する）。多層プリント基板２は、表面金属膜層２１と第一内部金属膜層１８とを高速伝送路を構成するために使用するようになっている。多層プリント基板２は、二つの同軸コネクタ１を接続固定することができるように構成されている。   The multilayer printed circuit board 2 includes a characteristic impedance adjusting unit 24 that is obtained by changing a part of the above configuration. The characteristic impedance adjusting unit 24 is a characteristic part of the present invention (described later). The multilayer printed circuit board 2 uses the surface metal film layer 21 and the first internal metal film layer 18 to form a high-speed transmission path. The multilayer printed circuit board 2 is configured so that the two coaxial connectors 1 can be connected and fixed.

図１ないし図３において、表面金属膜層２１は、上記電気信号伝送路パターン３と、グランド２５とを含んで構成されている。電気信号伝送路パターン３は、多層プリント基板２に設けられる電子部品ＩＣに接続される一対の差動伝送路２６と、各差動伝送路２６に連続するシングルエンド伝送路２７と、このシングルエンド伝送路２７に連続する中心導体用パッド２８とを有している。一方、グランド２５は、中心導体用パッド２８の両側に所定の間隔で配置される一対のグランド用パッド２９を有している。   1 to 3, the surface metal film layer 21 is configured to include the electric signal transmission line pattern 3 and the ground 25. The electric signal transmission line pattern 3 includes a pair of differential transmission lines 26 connected to an electronic component IC provided on the multilayer printed circuit board 2, a single end transmission line 27 continuous to each differential transmission line 26, and the single end. It has a center conductor pad 28 continuous with the transmission path 27. On the other hand, the ground 25 has a pair of ground pads 29 arranged at predetermined intervals on both sides of the center conductor pad 28.

中心導体用パッド２８は、同軸コネクタ１の中心導体６が載置され且つ半田付け３０によって接続がなされる部分であって、接続対象の中心導体６の直径が大きいことから、シングルエンド伝送路２７よりも幅広で平面視矩形となる形状に形成されている。中心導体用パッド２８は、この一辺がエッジ部４に合うような位置に配置されている。このような中心導体用パッド２８の直下部分には、中心導体用パッド２８及び中心導体６の接続部分における特性インピーダンスを調整するための特性インピーダンス調整部２４が形成されている。   The center conductor pad 28 is a portion where the center conductor 6 of the coaxial connector 1 is placed and is connected by soldering 30, and since the diameter of the center conductor 6 to be connected is large, the single-ended transmission line 27. It is formed in a shape that is wider and rectangular in plan view. The center conductor pad 28 is arranged at a position where one side of the center conductor pad 28 matches the edge portion 4. A characteristic impedance adjusting section 24 for adjusting the characteristic impedance at the connecting portion between the center conductor pad 28 and the center conductor 6 is formed immediately below the center conductor pad 28.

特性インピーダンス調整部２４は、中心導体６の部分と多層プリント基板２との各層間距離を生かし、中心導体用パッド２８の直下部分の内部金属膜層を無くす（本形態においては第一内部金属膜層１８及び第二内部金属膜層１９の両方を無くしている）ことにより形成されている。特性インピーダンス調整部２４は、コア材１７、第一プリプレグ２０、及び第二プリプレグ２２に連続するとともに、これらよりも層が厚くなる形状で、さらには誘電体層として機能するように形成されている。特性インピーダンス調整部２４は、シングルエンド伝送路２７側の特性インピーダンスに影響がなく、中心導体６と中心導体用パッド２８との接続部分における特性インピーダンスのコントロールを目的として形成されている（内部金属膜層を中心導体用パッド２８側からあたかも一又は複数除去するようにして層厚を決め、特性インピーダンスをコントロールするようになっている）。   The characteristic impedance adjusting unit 24 makes use of each interlayer distance between the portion of the center conductor 6 and the multilayer printed board 2 and eliminates the inner metal film layer immediately below the center conductor pad 28 (in this embodiment, the first inner metal film). Both the layer 18 and the second inner metal film layer 19 are eliminated). The characteristic impedance adjusting unit 24 is continuous with the core material 17, the first prepreg 20, and the second prepreg 22, and has a shape in which the layer is thicker than these, and is further formed to function as a dielectric layer. . The characteristic impedance adjustment unit 24 is formed for the purpose of controlling the characteristic impedance at the connection portion between the center conductor 6 and the center conductor pad 28 without affecting the characteristic impedance on the single-ended transmission line 27 side (internal metal film). The layer thickness is determined by removing one or a plurality of layers from the center conductor pad 28 side to control the characteristic impedance).

グランド用パッド２９は、同軸コネクタ１の第一グランド部１２が載置され且つ半田付け３１によって接続がなされる部分であって、接続対象の第一グランド部１２の大きさに合わせて平面視矩形となる形状に形成されている。グランド用パッド２９は、この一辺がエッジ部４に合うような位置に配置されている。尚、第一グランド部１２がグランド用パッド２９に対して接続状態になると、同軸コネクタ１の第二グランド部１３も多層プリント基板２の裏面金属膜層２３に対して接続されるようになっている。   The ground pad 29 is a portion on which the first ground portion 12 of the coaxial connector 1 is placed and connected by soldering 31, and is rectangular in plan view according to the size of the first ground portion 12 to be connected. It is formed in the shape to become. The ground pad 29 is arranged at a position where one side of the ground pad 29 matches the edge portion 4. When the first ground portion 12 is connected to the ground pad 29, the second ground portion 13 of the coaxial connector 1 is also connected to the back surface metal film layer 23 of the multilayer printed board 2. Yes.

上記ケーブルアッセンブリ５は、公知の同軸ケーブル３２と、この同軸ケーブル３２の端末に設けられる公知の同軸コネクタ３３とを備えて構成されている。   The cable assembly 5 includes a known coaxial cable 32 and a known coaxial connector 33 provided at the end of the coaxial cable 32.

上記構成及び構造において、同軸コネクタ１を多層プリント基板２のエッジ部４に差し込み、そして、一対の第一グランド部１２と一対の第二グランド部１３とで多層プリント基板２を挟み込むような状態にして同軸コネクタ１を固定した後、中心導体６と中心導体用パッド２８とを半田付け３０により接続し、さらに、一対の第一グランド部１２と一対のグランド用パッド２９とを半田付け３１により接続するとともに、一対の第二グランド部１３と裏面金属膜層２３のグランド用パッド（図示省略）とを半田付けにより接続すると、同軸コネクタ１と多層プリント基板２との組み付け（接続固定）が完了する。   In the above configuration and structure, the coaxial connector 1 is inserted into the edge portion 4 of the multilayer printed board 2 and the multilayer printed board 2 is sandwiched between the pair of first ground portions 12 and the pair of second ground portions 13. After fixing the coaxial connector 1, the center conductor 6 and the center conductor pad 28 are connected by soldering 30, and the pair of first ground portions 12 and the pair of ground pads 29 are connected by soldering 31. At the same time, when the pair of second ground portions 13 and the ground pads (not shown) of the back surface metal film layer 23 are connected by soldering, the assembly (connection fixing) of the coaxial connector 1 and the multilayer printed board 2 is completed. .

同軸コネクタ１と多層プリント基板２との組み付けが完了した後には、ケーブルアッセンブリ５の接続が可能な状態になる。   After the assembly of the coaxial connector 1 and the multilayer printed board 2 is completed, the cable assembly 5 can be connected.

図２において、引用符号３４で示す範囲を同軸部、引用符号３５で示す範囲をパッド部、引用符号３６で示す範囲をシングルエンド伝送部とすると、同軸部３４においては、同軸コネクタ１の特性インピーダンスに調整されている。また、パッド部３５では、特性インピーダンス調整部２４等によって調整された特性インピーダンスになっている。また、シングルエンド伝送部３６では、シングルエンド伝送路２７と第一内部金属膜層１８が成す特性インピーダンスに調整されている。   In FIG. 2, if the range indicated by reference numeral 34 is a coaxial part, the range indicated by reference numeral 35 is a pad part, and the range indicated by reference numeral 36 is a single-ended transmission part, the characteristic impedance of the coaxial connector 1 is Has been adjusted. Further, the pad portion 35 has the characteristic impedance adjusted by the characteristic impedance adjustment unit 24 or the like. In the single-end transmission unit 36, the characteristic impedance formed by the single-end transmission line 27 and the first internal metal film layer 18 is adjusted.

本発明によれば、層厚等を調整しながら特性インピーダンス調整部２４を形成することにより、中心導体６と中心導体用パッド２８との接続部分（パッド部３５）における特性インピーダンスの調整を行うことから、この部分においての特性インピーダンスの崩れ（不整合）は従来と比べて格段に改善されており、結果、信号の反射や空気中への放射を抑制することができるという効果を奏する。   According to the present invention, the characteristic impedance is adjusted at the connection portion (pad portion 35) between the center conductor 6 and the center conductor pad 28 by forming the characteristic impedance adjusting portion 24 while adjusting the layer thickness and the like. Therefore, the collapse (mismatch) of the characteristic impedance in this portion is remarkably improved as compared with the conventional case, and as a result, it is possible to suppress the reflection of the signal and the emission into the air.

本発明によれば、特性インピーダンス調整部２４の構造からも分かるように、比較的容易に特性インピーダンスの調整をすることができる接続構造になっている（特性インピーダンスの調整方法として見る場合には、第一内部金属膜層１８及び第二内部金属膜層１９を中心導体用パッド２８の直下部分においてあたかも中心導体用パッド２８側から除去するようにし、これによって直下部分の誘電体層を所望の厚みに調整する、という方法になる）。   According to the present invention, as can be seen from the structure of the characteristic impedance adjustment unit 24, the connection structure can adjust the characteristic impedance relatively easily (when viewed as a characteristic impedance adjustment method, The first inner metal film layer 18 and the second inner metal film layer 19 are removed from the central conductor pad 28 side at the portion immediately below the central conductor pad 28, so that the dielectric layer at the portion immediately below the desired thickness is removed. To be adjusted).

尚、特性インピーダンスの調整に関し、さらに中心導体６を細線化（又は低背化）することでも効果的である。すなわち、実質の伝送路の厚みが小さくなって特性インピーダンスの上昇に寄与するようになるからである。   Note that it is also effective to adjust the characteristic impedance by further thinning (or reducing the height of the center conductor 6). That is, the substantial transmission line thickness is reduced, which contributes to an increase in characteristic impedance.

次に、各部分の寸法の取り得る範囲等について説明する。   Next, the possible range of the dimensions of each part will be described.

特性インピーダンス調整部２４の層厚をｈとすると、この層厚ｈを決めるための各部分の寸法は、以下のような範囲に設定されている。シングルエンド伝送路２７と第一内部金属膜層１８との間隔をＨとすると、間隔ＨはおおよそＨ≦０．２ｍｍに設定されている。また、シングルエンド伝送路２７の幅をＷとすると、伝送路幅ＷはＷ≦０．５ｍｍに設定されている。また、シングルエンド伝送路２７の厚みをＴとすると、伝送路の厚みＴはＴ≦０．０５ｍｍに設定されている。また、特性インピーダンス調整部２４を含む誘電体層の比誘電率をεｒとすると、比誘電率εｒはεｒ≦５に設定されている。また、中心導体６及び中心導体用パッド２８の接続部分高さ（厚み）をｔとすると（中心導体６の太さを含む）、接続部分高さｔはｔ≦１ｍｍに設定されている。また、中心導体用パッド２８の幅をｗとすると、パッド幅ｗはｗ≦１．５ｍｍに設定されている。この他、多層プリント基板２の総厚みは、総厚み≦２ｍｍに設定されている。また、基板の層数は、層数≦１６程度に設定されている。   Assuming that the layer thickness of the characteristic impedance adjusting unit 24 is h, the dimension of each part for determining the layer thickness h is set in the following range. If the distance between the single-end transmission line 27 and the first inner metal film layer 18 is H, the distance H is set to approximately H ≦ 0.2 mm. If the width of the single-ended transmission line 27 is W, the transmission line width W is set to W ≦ 0.5 mm. If the thickness of the single-ended transmission line 27 is T, the transmission line thickness T is set to T ≦ 0.05 mm. Further, when the dielectric constant of the dielectric layer including the characteristic impedance adjusting unit 24 is εr, the relative dielectric constant εr is set to εr ≦ 5. Further, assuming that the connection portion height (thickness) of the center conductor 6 and the center conductor pad 28 is t (including the thickness of the center conductor 6), the connection portion height t is set to t ≦ 1 mm. When the width of the center conductor pad 28 is w, the pad width w is set to w ≦ 1.5 mm. In addition, the total thickness of the multilayer printed board 2 is set to a total thickness ≦ 2 mm. The number of layers of the substrate is set to about the number of layers ≦ 16.

図２の構成及び構造に基づいてもう少し詳しい一例を挙げると、図２においては金属膜層が４層となる構成の基板（４層基板）であって、間隔Ｈ＝約０．１ｍｍ、伝送路幅Ｗ＝約０．２ｍｍ、伝送路の厚みＴ＝約０．０５ｍｍ、比誘電率εｒ＝約４、接続部分高さｔ＝約０．８ｍｍ、パッド幅ｗ＝約１．４ｍｍに設定する。この時、中心導体用パッド２８の直下部分における第一内部金属膜層１８及び第二内部金属膜層１９の両方を除去（初めから形成しない）するとともに、層間部材の厚み変更を行って、特性インピーダンス調整部２４の層厚ｈをｈ＝約１．３ｍｍにする。これにより、中心導体６と中心導体用パッド２８との接続部分（パッド部３５）における特性インピーダンスは、ほぼ５０Ωになり、結果、同軸部３４やシングルエンド伝送路２７の特性インピーダンスと変わりなくなることから、特性インピーダンスの崩れを防止することができる。   A more detailed example based on the configuration and structure of FIG. 2 is a substrate (four-layer substrate) having four metal film layers in FIG. The width W is set to about 0.2 mm, the transmission line thickness T is set to about 0.05 mm, the relative dielectric constant εr is about 4, the connection portion height t is about 0.8 mm, and the pad width w is about 1.4 mm. At this time, both the first inner metal film layer 18 and the second inner metal film layer 19 in the portion immediately below the central conductor pad 28 are removed (not formed from the beginning), and the thickness of the interlayer member is changed to obtain characteristics. The layer thickness h of the impedance adjusting unit 24 is set to h = about 1.3 mm. As a result, the characteristic impedance at the connection portion (pad portion 35) between the central conductor 6 and the central conductor pad 28 becomes approximately 50Ω, and as a result, the characteristic impedance of the coaxial portion 34 and the single-ended transmission line 27 remains unchanged. , Characteristic impedance collapse can be prevented.

尚、間隔Ｈ＝特性インピーダンス調整部２４の層厚ｈ＝約０．１ｍｍ、及び同軸コネクタ１と同様の同軸コネクタで比較例を作りこれと比べたところ、本発明によれば数十Ωの改善結果が得られた。   In addition, when the comparative example is made by comparing the distance H = the layer thickness h of the characteristic impedance adjusting portion 24 = about 0.1 mm and the same coaxial connector as the coaxial connector 1, it is improved by several tens Ω according to the present invention. Results were obtained.

本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。   It goes without saying that the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.

本発明の多層プリント基板と同軸コネクタとの接続構造及び特性インピーダンス調整方法の一実施の形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows one Embodiment of the connection structure of the multilayer printed circuit board and coaxial connector of this invention, and a characteristic impedance adjustment method. 多層プリント基板と同軸コネクタの断面図である。It is sectional drawing of a multilayer printed circuit board and a coaxial connector. （ａ）は多層プリント基板と同軸コネクタの平面図、（ｂ）は中心導体と中心導体用パッドとの接続部分における断面図である。(A) is a top view of a multilayer printed circuit board and a coaxial connector, (b) is sectional drawing in the connection part of a center conductor and the pad for center conductors.

符号の説明Explanation of symbols

１ 同軸コネクタ
２ 多層プリント基板
３ 電気信号伝送路パターン
４ エッジ部
５ ケーブルアッセンブリ
６ 中心導体
７ 筐体
８ 誘電体
９ ケーブル接続部
１０ 壁部
１１ 後端面
１２ 第一グランド部（グランド部）
１３ 第二グランド部
１４ ネジ部
１５ 表面
１６ 裏面
１７ コア材（誘電体層）
１８ 第一内部金属膜層（内部金属膜層）
１９ 第二内部金属膜層（内部金属膜層）
２０ 第一プリプレグ（誘電体層）
２１ 表面金属膜層
２２ 第二プリプレグ（誘電体層）
２３ 裏面金属膜層
２４ 特性インピーダンス調整部
２５ グランド
２６ 差動伝送路
２７ シングルエンド伝送路
２８ 中心導体用パッド
２９ グランド用パッド
３０、３１ 半田付け
３２ 同軸ケーブル
３３ 同軸コネクタ
３４ 同軸部
３５ パッド部
３６ シングルエンド伝送部
ＩＣ 電子部品 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coaxial connector 2 Multilayer printed circuit board 3 Electric signal transmission path pattern 4 Edge part 5 Cable assembly 6 Center conductor 7 Case 8 Dielectric 9 Cable connection part 10 Wall part 11 Rear end surface 12 First ground part (ground part)
13 Second ground portion 14 Screw portion 15 Front surface 16 Back surface 17 Core material (dielectric layer)
18 First internal metal film layer (internal metal film layer)
19 Second internal metal film layer (internal metal film layer)
20 First prepreg (dielectric layer)
21 Surface metal film layer 22 Second prepreg (dielectric layer)
23 Back surface metal film layer 24 Characteristic impedance adjustment section 25 Ground 26 Differential transmission path 27 Single-ended transmission path 28 Center conductor pad 29 Ground pad 30, 31 Soldering 32 Coaxial cable 33 Coaxial connector 34 Coaxial section 35 Pad section 36 Single End transmission part IC Electronic parts

Claims (3)

基板表面に設けられる導電性の表面金属膜層、基板裏面に設けられる導電性の裏面金属膜層、複数の誘電体層、及び誘電体層同士の間に介在する導電性の内部金属膜層を備えるとともに、前記表面金属膜層は、中心導体用パッド、該中心導体用パッドに連続するシングルエンド伝送路、及び前記中心導体用パッドの両側に所定の間隔で配置されるグランド用パッドを有する多層プリント基板と、
前記中心導体用パッドに接続される導電性の線状となる中心導体、グランド部を有し該グランド部が前記グランド用パッドに接続される導電性の筐体、及び前記中心導体と前記筐体との間に介在する誘電体を備える同軸コネクタとの接続構造において、
前記多層プリント基板は、前記中心導体用パッドの直下部分に、あたかも前記内部金属膜層を前記中心導体用パッド側から一又は複数除去してなるような、且つあたかも前記誘電体層を前記直下部分において所望の厚みに調整してなるような特性インピーダンス調整部を有する
ことを特徴とする多層プリント基板と同軸コネクタとの接続構造。 A conductive surface metal film layer provided on the substrate surface, a conductive back metal film layer provided on the back surface of the substrate, a plurality of dielectric layers, and a conductive internal metal film layer interposed between the dielectric layers. And the surface metal film layer includes a center conductor pad, a single-ended transmission line continuous to the center conductor pad, and a ground pad arranged at predetermined intervals on both sides of the center conductor pad. A printed circuit board,
Conductive linear center conductor connected to the center conductor pad, a conductive housing having a ground portion connected to the ground pad, and the center conductor and the housing In a connection structure with a coaxial connector having a dielectric interposed between
The multilayer printed circuit board is formed by removing one or a plurality of the inner metal film layers from the central conductor pad side at a portion immediately below the central conductor pad, and as if the dielectric layer is at the lower portion. A connection structure between a multilayer printed circuit board and a coaxial connector, characterized by having a characteristic impedance adjustment section that is adjusted to a desired thickness. 基板表面に設けられる導電性の表面金属膜層、基板裏面に設けられる導電性の裏面金属膜層、複数の誘電体層、及び該誘電体層同士の間に介在する導電性の内部金属膜層を備えるとともに、前記表面金属膜層は、中心導体用パッド、該中心導体用パッドに連続するシングルエンド伝送路、及び前記中心導体用パッドの両側に所定の間隔で配置されるグランド用パッドを有する多層プリント基板と、
前記中心導体用パッドに接続される導電性の線状となる中心導体、グランド部を有し該グランド部が前記グランド用パッドに接続される導電性の筐体、及び前記中心導体と前記筐体との間に介在する誘電体を備える同軸コネクタとの、前記中心導体用パッド及び前記中心導体の接続部分における特性インピーダンス調整方法において、
前記中心導体用パッドの直下部分における前記内部金属膜層をあたかも前記中心導体用パッド側から一又は複数除去するようにして、前記直下部分の前記誘電体層を所望の厚みに調整する
ことを特徴とする特性インピーダンス調整方法。 Conductive surface metal film layer provided on substrate surface, conductive back metal film layer provided on back surface of substrate, a plurality of dielectric layers, and conductive internal metal film layer interposed between the dielectric layers The surface metal film layer has a center conductor pad, a single-ended transmission line continuous to the center conductor pad, and a ground pad arranged at predetermined intervals on both sides of the center conductor pad. A multilayer printed circuit board;
Conductive linear center conductor connected to the center conductor pad, a conductive housing having a ground portion connected to the ground pad, and the center conductor and the housing In the method of adjusting the characteristic impedance in the connection portion of the center conductor pad and the center conductor with the coaxial connector having a dielectric interposed between
One or more of the inner metal film layer in the portion immediately below the center conductor pad is removed from the center conductor pad side, and the dielectric layer in the portion immediately below is adjusted to a desired thickness. Characteristic impedance adjustment method. 請求項２に記載の特性インピーダンス調整方法において、
さらに前記中心導体を細線化する
ことを特徴とする特性インピーダンス調整方法。 In the characteristic impedance adjustment method according to claim 2,
Furthermore, the center conductor is thinned. A characteristic impedance adjusting method, wherein:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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