JP2017204598A - プリント回路基板、及び光モジュール - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の第1の実施形態に係る伝送装置1及び光モジュール2の構成を示す模式図である。伝送装置1は、プリント回路基板11を備えている。また、光モジュール2は、プリント回路基板21を備えている。当該実施形態に係るプリント回路基板は、これらプリント回路基板11,21のいずれか又は両方である。
図6A及び図6Bは、本発明の第2の実施形態に係るプリント回路基板42の構造の一部の平面を示す模式図である。当該実施形態に係るプリント回路基板42に備えられる差動伝送線路の形状や寸法が第1の実施形態と異なる以外は、当該実施形態に係るプリント回路基板46は、第1の実施形態に係るプリント回路基板31と同じ構造をしている。当該実施形態に係る光モジュール2は、プリント回路基板42によって、プリント回路基板21を構成するものである。図6Bに示す間隔Gapを増減させることにより、所望の差動インピーダンスに調整することが出来、ここでは、少なくとも差動インピーダンスの値を50Ωから60Ωの範囲の差動伝送線路に対応して良好な特性の接続を実現することを示す。なお、当該実施形態に係る差動伝送線路の差動インピーダンスは60Ωである。
図8A及び図8Bは、本発明の第3の実施形態に係るプリント回路基板43の構造の一部の平面を示す模式図である。図8Cは、当該実施形態に係るプリント回路基板43の一部の断面を示す模式図である。図8Cに、図8AのVIIIC−VIIIC線による断面が示されている。当該実施形態に係るプリント回路基板43に備えられる差動伝送線路のうち、複数の導体板対102それぞれの形状が第1の実施形態と異なっており、それに伴って、第1ストリップ導体対104及び第2ストリップ導体対105の形状と、第1貫通穴119及び第2貫通穴129の形状と、が第1の実施形態と異なっている以外は、当該実施形態に係るプリント回路基板43は、第1の実施形態に係るプリント回路基板31と同じ構造をしている。当該実施形態に係る光モジュール2は、プリント回路基板43によって、プリント回路基板21を構成するものである。なお、当該実施形態に係る差動伝送線路の差動インピーダンスは50Ωである。
図10A及び図10Bは、本発明の第4の実施形態に係るプリント回路基板44の構造の一部の平面を示す模式図である。当該実施形態に係るプリント回路基板44に備えられる差動伝送線路の寸法が第3の実施形態と異なる以外は、当該実施形態に係るプリント回路基板44は、第3の実施形態に係るプリント回路基板43と同じ構造をしている。当該実施形態に係る光モジュール2は、プリント回路基板44によって、プリント回路基板21を構成するものである。図10Bに示す間隔Gapを増減させることにより、所望の差動インピーダンスに調整することが出来、ここでは、少なくとも差動インピーダンスの値を40Ωから50Ωの範囲の差動伝送線路に対応して良好な特性の接続を実現することを示す。なお、当該実施形態に係る差動伝送線路の差動インピーダンスは40Ωである。
第1乃至第4の実施形態において、複数の導体板対102は、第2層(層L2)に配置される第1導体板対115及び第3層(層L9)に配置される第2導体板対116に加えて、6対の層間導体板対117(層L3〜層L8)を含んでいるが、層間導体板対117の数はこれに限定されることはなく、少なくとも1対の層間導体板対117を含んでいればよい。本発明の第5の実施形態に係るプリント回路基板45は、第1導体板対115及び第2導体板対116に加えて、1対の層間導体板対117を含んでおり、それに伴って、複数の導体板対102それぞれの形状と差動信号ビア対101の形状とが第3の実施形態と異なっているが、それ以外については、当該実施形態に係るプリント回路基板45は、第3の実施形態に係るプリント回路基板43と同じ構造をしている。当該実施形態に係る光モジュール2は、プリント回路基板45によって、プリント回路基板21を構成するものである。なお、当該実施形態に係る差動伝送線路の差動インピーダンスは50Ωである。
第1乃至第5の実施形態に係る第1差動伝送線路33において、第1接地導体層126は第1貫通穴119(開口部)を有しており、積層差動伝送線路との接続部分において、第1貫通穴119に起因してインピーダンスが上昇している。かかるインピーダンス上昇を抑制するために、第1ストリップ導体対104は、第1オープンスタブ部124A,124Bを含んでいる。第2差動伝送線路34についても同様であり、第2ストリップ導体対105は、第2オープンスタブ部134A,134Bを含んでいる。しかしながら、第1貫通穴119(第2貫通穴129)に起因するインイーダンス上昇を抑制する手法は、オープンスタブ(オープンスタブ回路)に限定されるものではない。本発明の第6の実施形態に係るプリント回路基板46は、オープンスタブを有することなく、不要なインピーダンス上昇を抑制する構造を有する。
第1乃至第5の実施形態に係る第1差動伝送線路33において、第1オープンスタブ部124A,124B(第2オープンスタブ部134A,134B)の延伸方向は、ストリップ導体121A,121B(ストリップ導体131A,131B)の延伸方向に対して垂直としているが、これに限定されることはない。本発明の第7の実施形態に係るプリント回路基板47において、第1オープンスタブ部124A,124B(第2オープンスタブ部134A,134B)は、ストリップ導体121A,121B(ストリップ導体131A,131B)の延伸方向と45°をなす方向へ延伸している。
第1乃至第7の実施形態に係る積層方向差動伝送線路32において、複数の導体板対102それぞれの第1導体板の外形と第2導体板の外形とは、対向する部分において、中心線CL2に沿って直線状に延伸している。第1導体板の外形と第2導体板の外形とは、各配線層を逐次パタンニングすることにより形成される。かかる対向する部分の形状(外形)を、パタンニング以外の手段、例えば、ドリル加工やルータ加工により形成してもよい。本発明の第8の実施形態に係るプリント回路基板48では、複数の導体板対102それぞれにおいて、第1導体板と第2導体板とが互いに対向する部分を、ドリル加工により形成している。
Claims (12)
- 積層方向に延伸する積層方向差動伝送線路を備える、プリント回路基板であって、
前記積層方向差動伝送線路は、
ともに積層方向に延伸する第1信号ビアと第2信号ビアとを含む差動信号ビア対と、
各対が、前記第1信号ビアの周縁から基板平面方向を外方へ広がる第1導体板と、前記第1導体板と同一層上にあって前記第1導体板とは離間して、前記第2信号ビアの周縁から前記基板平面方向を外方へ広がる第2導体板と、を含む複数の導体板対と、
を含み、
前記複数の導体板対は、前記積層方向に沿って、互いに離間して並び、
前記第1信号ビアの重心と前記第2信号ビアの重心とを結ぶ重心線分の垂直二等分線に対して、前記複数の導体板対それぞれにおいて、前記第1導体板の外形の重心は前記第1信号ビアの重心より内側に位置し、前記第2導体板の外形の重心は前記第2信号ビアの重心より内側に位置する、
ことを特徴とする、プリント回路基板。 - 請求項1に記載のプリント回路基板であって、
前記複数の導体板対それぞれにおいて、前記重心線分に対する前記第1導体板の外形の幅は、前記重心線分に沿って、外方から内方へ、同じか広がり、前記重心線分に対する前記第2導体板の外形の幅は、前記重心線分に沿って、外方から内方へ、同じか広がる、
ことを特徴とする、プリント回路基板。 - 請求項1又は2に記載のプリント回路基板であって、
前記複数の導体板対それぞれにおいて、前記第1導体板と前記第2導体板とは、前記垂直二等分線を鋏んで互いに対向し、前記第1導体板の外形と前記第2導体板の外形とは、対向する部分において、前記垂直二等分線に沿って延伸する、
ことを特徴とする、プリント回路基板。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載のプリント回路基板であって、
前記複数の導体板対において、前記第1導体板の外形と前記第2導体板の外形それぞれは、前記重心線分に対して、線対称となる、
ことを特徴とする、プリント回路基板。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載のプリント回路基板であって、
各前記導体板対において、前記第1導体板の外形と前記第2導体板の外形とは、前記垂直二等分線に対して、線対称となる、
ことを特徴とする、プリント回路基板。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載のプリント回路基板であって、
該基板の上表面側に配置されるとともに、前記積層方向差動線路と電気的に接続される、第1差動伝送線路と、
該基板の下表面側に配置されるとともに、前記積層方向差動線路と電気的に接続される、第2差動伝送線路と、
をさらに備え、
前記第1差動伝送線路は、
第1層上に配置されるとともに、前記差動信号ビア対とそれぞれ接して接続される、第1ストリップ導体板対と、
前記第1層より積層方向下側にある第2層上に配置されるとともに、前記差動信号ビア対を内側に囲う第1貫通穴を有する、第1接地導体層と、
を含み、
前記第2差動伝送線路は、
前記第2層より積層方向下側にある第3層上に配置されるとともに、前記差動信号ビア対を内側に囲う第2貫通穴を有する、第2接地導体層と、
前記第3層より積層方向下側にある第4層上に配置されるとともに、前記差動信号ビア対とそれぞれ接して接続される、第2ストリップ導体対と、
を含み、
前記複数の導体板対は、第1の導体板対と、第2導体板対と、を含み、
前記第1の導体板対は、前記第2層上であって前記第1貫通穴の内側に、前記第1接地導体層と離間して配置され、
前記第2の導体板対は、前記第3層上であって前記第2貫通穴の内側に、前記第1接地導体層と離間して配置される、
ことを特徴とする、プリント回路基板。 - 請求項6に記載のプリント回路基板であって、
前記複数の導体板対は、前記第2層と前記第3層との間にそれぞれ配置される、1以上の層間導体板対をさらに含む、
ことを特徴とする、プリント回路基板。 - 請求項6又は7に記載のプリント回路基板であって、
前記第1ストリップ導体対それぞれは、オープンスタブ部を有し、
ことを特徴とする、プリント回路基板。 - 請求項6又は7に記載のプリント回路基板であって、
前記第1ストリップ導体対は、平面視して、第1の導体板対を内側に含む、
ことを特徴とする、プリント回路基板。 - 請求項6乃至9のいずれかに記載のプリント回路基板であって、
前記差動信号ビア対を内側に囲うように並んで配置され、前記第1接地導体層及び前記第2接地導体層にそれぞれ電気的に接続される、複数の接地ビアを、さらに含む、
ことを特徴とする、プリント回路基板。 - 請求項6乃至10のいずれかに記載のプリント回路基板と、
前記プリント回路基板の上表面に配置され、ドライバ差動端子を有する、駆動ICと、
前記プリント回路基板の下表面に配置される差動端子と電気的に接続され、電気信号を光信号へ変換する発光素子と、
を備える、光モジュールであって、
前記第1差動伝送線路は、前記駆動ICのドライバ差動端子と電気的に接続され、
前記第2差動伝送線路は、前記差動端子と電気的に接続される、
ことを特徴とする、光モジュール。 - 請求項11に記載の光モジュールであって、
前記発光素子は、直接変調型半導体レーザ素子である、
ことを特徴とする、光モジュール。
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