JP2022131394A - プリント回路基板および光送受信機 - Google Patents

プリント回路基板および光送受信機 Download PDF

Info

Publication number
JP2022131394A
JP2022131394A JP2021030323A JP2021030323A JP2022131394A JP 2022131394 A JP2022131394 A JP 2022131394A JP 2021030323 A JP2021030323 A JP 2021030323A JP 2021030323 A JP2021030323 A JP 2021030323A JP 2022131394 A JP2022131394 A JP 2022131394A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit board
printed circuit
vias
electromagnetic resonance
pair
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021030323A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2022131394A5 (ja
Inventor
修 加賀谷
Osamu Kagaya
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CIG Photonics Japan Ltd
Original Assignee
CIG Photonics Japan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CIG Photonics Japan Ltd filed Critical CIG Photonics Japan Ltd
Priority to JP2021030323A priority Critical patent/JP2022131394A/ja
Priority to US17/589,443 priority patent/US11792915B2/en
Priority to CN202210167815.3A priority patent/CN114980480B/zh
Publication of JP2022131394A publication Critical patent/JP2022131394A/ja
Publication of JP2022131394A5 publication Critical patent/JP2022131394A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0216Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference
    • H05K1/0218Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference by printed shielding conductors, ground planes or power plane
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0216Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference
    • H05K1/0218Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference by printed shielding conductors, ground planes or power plane
    • H05K1/0224Patterned shielding planes, ground planes or power planes
    • H05K1/0225Single or multiple openings in a shielding, ground or power plane
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/16Auxiliary devices for mode selection, e.g. mode suppression or mode promotion; for mode conversion
    • H01P1/162Auxiliary devices for mode selection, e.g. mode suppression or mode promotion; for mode conversion absorbing spurious or unwanted modes of propagation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/02Waveguides; Transmission lines of the waveguide type with two longitudinal conductors
    • H01P3/026Coplanar striplines [CPS]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/80Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water
    • H04B10/801Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water using optical interconnects, e.g. light coupled isolators, circuit board interconnections
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0237High frequency adaptations
    • H05K1/0245Lay-out of balanced signal pairs, e.g. differential lines or twisted lines
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0237High frequency adaptations
    • H05K1/0246Termination of transmission lines
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0237High frequency adaptations
    • H05K1/025Impedance arrangements, e.g. impedance matching, reduction of parasitic impedance
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/11Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K1/115Via connections; Lands around holes or via connections
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/16Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor
    • H05K1/162Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor incorporating printed capacitors
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0216Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference
    • H05K1/0236Electromagnetic band-gap structures
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09Shape and layout
    • H05K2201/09209Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/09654Shape and layout details of conductors covering at least two types of conductors provided for in H05K2201/09218 - H05K2201/095
    • H05K2201/09727Varying width along a single conductor; Conductors or pads having different widths
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007Types of components
    • H05K2201/10121Optical component, e.g. opto-electronic component

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

【課題】不要電磁波の低減を目的とする。【解決手段】プリント回路基板10は、内部誘電体層28の下方にある導体板30と、内部誘電体層28を貫通し、導体板30に接合し、導体板30の上面の点Pに中心がそれぞれ位置するビア32と、内部誘電体層28の上方で、ビア32に接合し、点Pの最も近い4つの点Pを頂点とするいずれの四角形Qからも外側に拡がる接地導体24と、内部誘電体層28の上方で、四角形Qの内側にあって、凸状外縁36を除いた部分が接合部38となって、接地導体24およびビア32と電気的に接続されている電磁共振板34と、電磁共振板34の上方にある上誘電体層18と、上誘電体層18の上方にあって、電磁共振板34と重なる一対のストリップ導体14から構成される差動伝送線路12と、を有する。導体板30およびビア32は、電磁界閉じ込め構造を構成する。【選択図】図1

Description

本発明は、プリント回路基板および光送受信機に関する。
光送受信機は、集積回路(IC)を内蔵している。IC内部の差動増幅回路では、トランジスタの非線形性に起因してスイッチングノイズが発生する。そのため、出力信号のコモンモード成分の周波数スペクトルは、変調レート(あるいは変調速度、シンボルレート)に対応する周波数で、大きなピークを示す。コモンモード成分の一部は放射損失として空間に伝搬する。例えば、100Gbit/sの光送受信機は、変調レートが25.78Gbit/sの電気的なシリアルデータ信号を用いており、その変調レートに対応する周波数25.78GHzの不要電磁波が出ている。不要電磁波の対策として、共振体が設けられる(特許文献1、2及び3)。
国際公開第2011/004453号 特開2012-227887号公報 米国特許出願公開第2011/0298563号明細書
従来の共振体は、所望の共振周波数を得るには、比較的大きな面積を必要としており、高密度配置の要求に応えられていない。
本発明は、不要電磁波の低減を目的とする。
本発明に係るプリント回路基板は、内部誘電体層と、前記内部誘電体層の下方にある導体板と、前記内部誘電体層を貫通し、前記導体板に接合し、前記導体板の上面の複数の点に中心がそれぞれ位置する複数のビアと、前記内部誘電体層の上方で、前記複数のビアに接合し、前記複数の点の最も近い4つの点を頂点とするいずれの四角形からも外側に拡がる接地導体と、前記内部誘電体層の上方で、前記四角形の内側にあって、凸状外縁を除いた部分が接合部となって、前記接地導体および前記複数のビアと電気的に接続されている電磁共振板と、前記電磁共振板の上方にある上誘電体層と、前記上誘電体層の上方にあって、前記電磁共振板と重なる一対のストリップ導体から構成される差動伝送線路と、を有し、前記導体板および前記複数のビアは、電磁界閉じ込め構造を構成し、前記電磁共振板は、前記差動伝送線路を伝搬する不要電磁波に共振可能になっている。
本発明によれば、電磁共振板の共振によって、不要電磁波の伝搬を阻害することができる。また、導体板および複数のビアによって電磁界閉じ込め構造が構成されるので、共振エネルギーの外部への漏洩を十分に抑えることができる。
本発明に係る光送受信機は、上記プリント回路基板と、前記プリント回路基板に電気的に接続された光サブアセンブリと、を有する。
第1の実施形態に係るプリント回路基板の部分平面図である。 図1に示すプリント回路基板のII-II線断面図である。 接地導体およびフローティング導体の平面図である。 電磁共振板の平面図である。 第1の実施形態に係る差動伝送線路の特性図である。 第1の実施形態の変形例に係るプリント回路基板の部分平面図である。 第1の実施形態の変形例に係る差動伝送線路の特性図である。 光送受信機の斜視図である。 ネットワーク装置およびその一部を構成する光送受信機の断面図である。 第2の実施形態に係るプリント回路基板の部分平面図である。 第2の実施形態に係る差動伝送線路の特性図である。 第2の実施形態の差動伝送線路の他の特性図である。 第2の実施形態の変形例に係るプリント回路基板の部分平面図である。 第3の実施形態に係るプリント回路基板の部分平面図である。 第3の実施形態に係る差動伝送線路の特性図である。 第4の実施形態に係るプリント回路基板の部分平面図である。 第4の実施形態に係る差動伝送線路の特性図である。 第5の実施形態に係るプリント回路基板の部分平面図である。 第5の実施形態に係る差動伝送線路の特性図である。 第6の実施形態に係るプリント回路基板の部分平面図である。 図20に示すプリント回路基板のXXI-XXI線断面図である。 第7の実施形態に係るプリント回路基板の部分平面図である。 図22に示すプリント回路基板のXXIII-XXIII線断面図である。 接地導体および電磁共振板の平面図である。 第7の実施形態に係る差動伝送線路の特性図である。
以下に、図面を参照して、本発明の実施形態を具体的かつ詳細に説明する。全図において同一の符号を付した部材は同一又は同等の機能を有するものであり、その繰り返しの説明を省略する。なお、図形の大きさは倍率に必ずしも一致するものではない。
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態に係るプリント回路基板の部分平面図である。図2は、図1に示すプリント回路基板のII-II線断面図である。
[差動伝送線路]
プリント回路基板10は、差動伝送線路12を有する。差動伝送線路12は、デジタル変調信号の信号線路であり、一対のストリップ導体14から構成される。一対のストリップ導体14は、線対称の位置関係にある。一対のストリップ導体14の幅は0.09mmとし、両者の間隙は0.23mmとする。一対のストリップ導体14は、相互に平行な直線部を有する。
不要電磁波が差動伝送線路12から放射される。不要電磁波の周波数は、差動伝送線路12を伝わるデジタル変調信号の変調レートに対応する周波数(例えば25.78GHz)である。
差動伝送線路12を覆う保護膜16を配置してもよい。保護膜16は、ソルダレジストと呼ばれるハンダ付着防止用の誘電体膜であり、厚さは40um程度とする。
[上誘電体層]
プリント回路基板10は、上誘電体層18を有する。差動伝送線路12は、上誘電体層18の上方にある。上誘電体層18は、上層20および下層22を含む。上誘電体層18の材料は、ガラスエポキシ樹脂であってもよいし、液晶ポリマ(LCP;Liquid Crystal Polymer)やフッ素樹脂(PTFE;polytetrafluoroethylene)であってもよい。
[接地導体]
プリント回路基板10は、接地導体24を有する。接地導体24は、基準電位(例えばグラウンド)に接続される。接地導体24は、上層20および下層22の間に介在する。つまり、差動伝送線路12と接地導体24の間に、上誘電体層18(上層20)が介在する。接地導体24は、一対のストリップ導体14を下方で広く覆う形状になっている。これにより、マイクロストリップラインが構成される。差動モードにおける特性インピーダンスは100Ωに設定される。
図3は、接地導体24およびフローティング導体の平面図である。接地導体24は、複数の点Pの最も近い4つの点Pを頂点とするいずれの四角形Qからも外側に拡がる。4つの点Pの距離は、縦1.3mm、横1.2mmとする。接地導体24は、四角形Qの内側に開口26を有する。開口26は、縦1.3mm、横1.2mmの大きさで、四角形Qの内角部が内側に丸くなった形状になっている。
[内部誘電体層]
プリント回路基板10は、内部誘電体層28を有する(図2)。内部誘電体層28は、上誘電体層18と同じ材料から形成してもよい。接地導体24は、内部誘電体層28の上方にある。
[導体板]
プリント回路基板10は、導体板30を有する。導体板30は内部誘電体層28の下方にある。導体板30の平面形状は、縦1.6mm、横1.5mmの矩形である。
[ビア]
プリント回路基板10は、複数のビア32を有する。ビア32は、レーザービアである。ビア32は、直径0.1mmの円柱形状とする。複数のビア32のそれぞれは、上ビア32Uおよび下ビア32Dから構成されている。複数のビア32のそれぞれ(上ビア32U)は、上誘電体層18の下層22を貫通して、接地導体24に接合する。
複数のビア32のそれぞれ(下ビア32D)は、内部誘電体層28を貫通して、導体板30に接合する。複数のビア32は、導体板30の上面の複数の点Pに中心がそれぞれ位置する。複数のビア32は、4つの点Pに中心がそれぞれ位置する、右一対のビア32Rおよび左一対のビア32Lを含む。右一対のビア32Rおよび左一対のビア32Lは、線対称の位置関係にある。複数の点Pの間隔は、1.3mm又は1.2mmである。つまり、ビア32の中心間距離は、1.3mm又は1.2mmである。
上誘電体層18および内部誘電体層28は、比誘電率εrが3.5であり、真空中に対する波長短縮率(1/√εr)は0.535である。したがって、上誘電体層18および内部誘電体層28の中では、周波数25.78GHzの不要電磁波の一波長λgは、6.22mmと算出される。ビア32の(最大の)中心間距離である1.3mm又は1.2mmは、不要電磁波の波長の1/2(0.5λg)未満である。導体板30および複数のビア32は、電磁界閉じ込め構造を構成する。
[電磁共振板]
プリント回路基板10は、電磁共振板34を有する(図2)。電磁共振板34は、内部誘電体層28の上方にある。電磁共振板34は、上誘電体層18の下層22および内部誘電体層28の間に介在する。上誘電体層18は、電磁共振板34の上方にある。
電磁共振板34は、接地導体24および複数のビア32のいくつかと電気的に接続されている。電磁共振板34は、凸状外縁36を除いた部分が接合部38となっている。電磁共振板34の凸状外縁36は、接地導体24に重ならない。
図4は、電磁共振板34の平面図である。電磁共振板34(凸状外縁36)は、接地導体24の開口26(図3)を囲む四角形Qの内側にある。差動伝送線路12は、電磁共振板34と重なる。電磁共振板34は、一対のストリップ導体14の対称軸Aに対して、線対称の形状である。図1に示す導体板30は、電磁共振板34の全体と重なる。
電磁共振板34は、縦1.2mm、横1.1mmの矩形R1の全辺に内接する本体40と、一対のランド部42を組み合わせた平面形状になっている。一対のランド部42は、矩形R1の、一辺に沿って隣り合う一対の角に位置する。矩形R1の他の一対の角の隣に中心(点P)が位置するように、一対の孤立ランド44がある。なお、本体40の平面形状は、一対の孤立ランド44を避ける凹部46を有している。
複数のビア32は、電磁共振板34に接合する第1ペアのビア32Aを含む。第1ペアのビア32Aがそれぞれ一対のランド部42に接合されている。複数のビア32は、電磁共振板34に接合しない第2ペアのビア32Bを含む。第2ペアのビア32Bがそれぞれ一対の孤立ランド44に接合されている。ランド部42又は孤立ランド44の直径は、ビア32の位置ずれに対応できるサイズを選び、例えば0.3mmとする。
電磁共振板34は、差動伝送線路12を伝搬する不要電磁波に共振可能になっている。言い換えると、電磁共振板34は、共振によって、コモンモード信号成分の伝導伝搬を阻害できるように設計されている。一般的にはプリント回路基板10の層構成、誘電体の比誘電率などに応じて設計すればよい。
さらに、ビア32および導体板30によって電磁界閉じ込め構造が構成されるので、共振エネルギーの外部への漏洩を十分に抑えることができ、共振特性を良好にすることができる。
[フローティング導体]
プリント回路基板10は、フローティング導体48を有する(図3)。フローティング導体48は、上誘電体層18の上層20および下層22の間に介在する(図2)。フローティング導体48は、接地導体24と同層にある。フローティング導体48は、接地導体24の開口26の内側にある。フローティング導体48は、接地導体24とは非接触である。接地導体24の開口26とフローティング導体48との間隙は、0.1mmとする。
フローティング導体48は、伝送経路の途中で、差動伝送線路12に重複する。フローティング導体48は、一対のストリップ導体14と重なる領域を有する。一対のストリップ導体14の直線部は、少なくともフローティング導体48の上方にある。フローティング導体48は、一対のストリップ導体14の対称軸Aに対して、線対称の形状である。
フローティング導体48の形状は、一対のストリップ導体14に沿った縦が1.1mm、横が1.0mmの矩形R2の全辺に線接触する形状である。接地導体24の開口26が、四角形Qの内角部に凸部45を有する形状であるため、フローティング導体48は、凸部45との接触を避けるように凹部47を有する。
フローティング導体48は、他の導体に接続されず、電気的に独立している。電磁共振板34は、フローティング導体48の全体と重なる。フローティング導体48は、不要電磁波に共振可能である。
[導体形成プロセス]
一対のストリップ導体14の形成には、厚さ37umの第一層銅箔を用いる。接地導体24およびフローティング導体48の形成には、厚さ32umの第二層銅箔を用いる。電磁共振板34および孤立ランド44の形成には、厚さ32umの第三層銅箔を用いる。導体板30の形成には、厚さ32umの第四層銅箔を用いる。これらはパターンニングにより加工形成する。第一層銅箔および第二層銅箔の距離と第二層銅箔および第三層銅箔の距離は75umに設定し、第三層銅箔と第四層銅箔との距離は300umに設定する。
[特性]
図5は、第1の実施形態に係る差動伝送線路の特性図である。具体的には、差動伝送線路12における差動モード通過特性(Sdd21)、差動モード反射特性(Sdd11、Sdd22)、およびコモンモード通過特性(Scc21)の周波数依存性が示されている。特性は、三次元電磁界解析ツールを用いて算出した。解析において、差動伝送線路12の長さを14mmに設定した。
差動モード反射特性(Sdd11、Sdd22)の劣化はほとんどなく、周波数範囲0~35GHzにおいて-25dB以下の値と非常に良好な値を保っている。これは、フローティング導体48が接地導体24と同層にあり、フローティング導体48の形状および電磁共振板34の形状が、一対のストリップ導体14の対称軸Aに対して線対称の形状であることによる効果である。
差動モード通過特性(Sdd21)も良好な特性を示す。一方、コモンモード通過特性(Scc21)においては、周波数26GHzを中心とした減衰領域が生じており、周波数25.78GHzのコモンモード信号成分(不要電磁波)の伝導伝搬を20dB以上阻害している。この減衰特性は、電磁界閉じ込め構造と、電磁共振板34による共振の効果である。
本実施形態によれば、差動信号成分の伝導伝搬を劣化することなく、差動伝送線路12へのコモンモード信号成分の伝導伝搬のみを選択的に阻害することができ、高密度配置が可能である。また、製造プロセスに追加する工程が無いため、コストの増加を伴わない。つまり、不要電磁波の低減と低コスト化を両立することができる。
[変形例]
図6は、第1の実施形態の変形例に係るプリント回路基板の部分平面図である。複数の導体板30がそれぞれ複数の電磁共振板34に重なる。複数の差動伝送線路12のそれぞれは、複数の電磁共振板34の対応する1つと重なる。二対の差動伝送線路12の中心間距離(Lane Pitch)は、1.8mmとしている。隣同士の導体板30の、最も近いビア32の中心間距離は0.6mmと近づく。
接地導体24は、複数の開口26を有する。複数の開口26は、それぞれ、複数の四角形Qに重なる。複数のビア32の中心にある複数の点Pは、複数の四角形Qの頂点である。複数のフローティング導体48が、それぞれ、複数の四角形Qの内側に位置する。
図7は、第1の実施形態の変形例に係る差動伝送線路の特性図である。コモンモード通過特性(Scc21)において、周波数26GHzを中心とした減衰領域が生じており、周波数25.78GHzのコモンモード信号成分(不要電磁波)の伝導伝搬を20dB以上阻害している。
図7に示した特性は、第1の実施形態(図5)の特性とほとんど同一であり、良好な共振特性を保つことができている。これは、電磁界閉じ込め構造によって、共振エネルギーの外部への漏洩を十分に抑えた効果による。
このように、複数の差動伝送線路12を近接配置しても、差動伝送線路12間のクロストーク特性が劣化することなく、差動伝送線路12へのコモンモード信号成分の伝導伝搬のみを選択的に阻害することが可能である。
[光送受信機]
図8は、光送受信機の斜視図である。図9は、ネットワーク装置およびその一部を構成する光送受信機の断面図である。ネットワーク装置100は、フロントパネル104、光送受信機102およびコネクタ106を含む。
光送受信機102は、QSFP28 MSA規格に準拠している。光送受信機102は、上部ケース108、下部ケース110、ラッチ112、カードエッジコネクタ114を含む。上部ケース108および下部ケース110の材料には、亜鉛またはアルミニウムなどの金属を用いる。上部ケース108と下部ケース110は、カードエッジコネクタ114を通すスロット開口以外で、隙間がないように密着して電磁的なシールドを構成する。
カードエッジコネクタ114は、プリント回路基板10の端部に設けられ、コネクタ106との接続用の接点端子列が設けられている。カードエッジコネクタ114は、上部ケース108と下部ケース110の後方のスロット開口から外部に露出しており、活線挿抜の機能を担う。
光送受信機102は、プリント回路基板10に電気的に接続された光サブアセンブリ116を有する。光サブアセンブリ116は、光受信サブアセンブリ(ROSA)であり、図示しない光受信サブアセンブリ(TOSA)も光サブアセンブリである。光送受信機102は、プリント回路基板10を有する。光サブアセンブリ116とプリント回路基板10は、フレキシブルプリント基板(FPC)120で接続されている。
複数の集積回路チップがプリント回路基板10に搭載されている。図9に示す集積回路チップ118は、受信側のクロック・データ・リカバリ機能を備え、4チャネルの差動デジタル変調信号を、変調レート26.56Gbaudで出力するようになっている。変調方式はNRZ(non-return-to-zero)である。出力信号は、プリント回路基板10上に配置した4対の差動伝送線路12(図1)、カードエッジコネクタ114、コネクタ106を介してネットワーク装置100内部のプリント回路基板に伝導伝搬する。
集積回路チップ118の出力スペクトルを測定すると、変調レートに対応する周波数25.78GHzに、本来は不要なクロックノイズ成分が、単一のピークとして観測される。4対の差動伝送線路12の各々に第1の実施形態の構造を適用したことにより、周波数25.78GHzのコモンモード信号成分の伝導伝搬を、光送受信機102の上部ケース108、下部ケース110の内部において阻害することが可能となる。これにより、上部ケース108、下部ケース110で電磁的なシールドができないカードエッジコネクタ114、コネクタ106、プリント回路基板10におけるコモンモード信号成分起因の不要輻射を抑圧することができる。このメカニズムにより、100Gbit/s級の光送受信機102においてネットワーク装置100内部への不要輻射、およびネットワーク装置100の冷却送風用の通気孔などを介したネットワーク装置100外部への不要輻射を抑圧することができる。
なお、集積回路チップ118は、光サブアセンブリ116の内部に実装すれば、プリント回路基板10に搭載スペースが要らないため、複数対の差動伝送線路12の間隔を広くすることができ、配置の自由度が向上する。
光送受信機102は、例えばQSFP56-DD MSA規格に準拠した400Gbit/s級の光送受信機102としてもよい。その場合、集積回路チップ118としては、DSP(Digital Signal Processor)が用いられ、光受信用出力として、8チャネルの差動デジタル変調信号を、変調レート26.56Gbaudで出力する。変調方式にはPAM4(4値のパルス振幅変調)が用いられる。
8対の差動伝送線路12には、第1の実施形態の構造を各々適用する。DSPの出力信号を観測すると、変調レートに対応する周波数26.56GHzに、スイッチングノイズ成分の単一ピークが観測される。8対の差動伝送線路12の各々に第1の実施形態の構造を配置したことにより、周波数26.56GHzのコモンモード信号成分の伝導伝搬を、光送受信機102の上部ケース108、下部ケース110の内部において阻害することが可能となる。これにより、電磁的なシールドができないカードエッジコネクタ114、コネクタ106、プリント回路基板10におけるコモンモード信号成分起因の不要輻射を抑圧することができる。このメカニズムにより、400Gbit/s級の光送受信機102においてもネットワーク装置100内部への不要輻射、およびネットワーク装置100の冷却送風用の通気孔などを介したネットワーク装置100外部への不要輻射を低減することができる。
なお、コモンモード信号成分の伝導伝搬を阻害する構造は、第1の実施形態に限るものではなく、後述の実施形態を適用してもよい。
[第2の実施形態]
図10は、第2の実施形態に係るプリント回路基板の部分平面図である。隣接する二対の差動伝送線路212の中心間距離(Lane Pitch)は、1.2mmである。他の寸法には、第1の実施形態で説明した内容を適用可能である。
複数のビア232の中心がそれぞれ位置する複数の点Pは、複数の四角形Qの頂点である。接地導体224は、複数の四角形Qにそれぞれ重なる複数の開口226を含む。複数のフローティング導体248が、それぞれ、複数の四角形Qの内側に位置する。
複数の四角形Qの隣同士は、頂点となる4つの点Pの1つの点PXを共有する。共有される1つの点PXにあるビア232は、隣同士の電磁共振板234に接合している。複数の差動伝送線路212のそれぞれは、複数の電磁共振板234の対応する1つと重なる。複数の電磁共振板234は、複数の四角形Qの内側にそれぞれある。
図11は、第2の実施形態に係る差動伝送線路の特性図である。具体的には、差動伝送線路212における差動モード通過特性(Sdd21)、差動モード反射特性(Sdd11、Sdd22)、およびコモンモード通過特性(Scc21)の周波数依存性が示されている。
コモンモード通過特性(Scc21)において、周波数26GHzを中心とした減衰領域が生じており、周波数25.78GHzのコモンモード信号成分の伝導伝搬を20dB以上阻害することができている。
図11に示す特性は、図5に示す特性とほとんど同一であり、良好な共振特性が示されている。これは、電磁界閉じ込め構造によって、共振エネルギーの外部への漏洩を十分に抑えた効果による。
図12は、第2の実施形態の差動伝送線路の他の特性図である。具体的には、差動モードでのフォワードクロストーク特性およびバックワードクロストーク特性の周波数依存性が示されている。
本実施形態では、複数の差動伝送線路212および複数の電磁共振板234を近接配置しているにもかかわらず、図12に示すように、フォワードクロストーク特性の劣化は発生せず、周波数範囲0~25.78GHzにおいて、-40dB以下の値という非常に良好な値が示されている。
本実施形態によれば、複数の差動伝送線路212を近接配置し、かつ、差動伝送線路212が延びる方向に最小寸法で複数の電磁界閉じ込め構造を配置することができる。また、差動伝送線路212間のクロストーク特性を劣化することなく、コモンモード信号成分の伝導伝搬のみを選択的に阻害することができる。
[第2の実施形態の変形例]
図13は、第2の実施形態の変形例に係るプリント回路基板の部分平面図である。複数の四角形Qは、千鳥状に並んでいる。あるいは、複数の電磁界閉じ込め構造が、千鳥状に配列されている。4個の電磁界閉じ込め構造の配置に必要な幅は5.1mmである。その他の詳細は、第2の実施形態で説明した通りである。
QSFP28に準じた光送受信機においては、基板幅が16mm程度の小型のプリント回路基板に、送信用に四対の差動伝送線路212を配置し、受信用に四対の差動伝送線路212をそれぞれ配置する必要がある。4個の電磁界閉じ込め構造の配置に必要な幅は5.1mmであり、16mmの半分以下と十分に小さく、その必要性に適合し、好適である。特に、QSFP28に準拠した光送受信機において、実装面積を少なくできる点で好適である。
[第3の実施形態]
図14は、第3の実施形態に係るプリント回路基板の部分平面図である。複数の点Pは、複数の四角形Qの頂点である。複数の四角形Qの隣同士は、頂点となる4つの点Pの一対の点PXを共有する。複数のビア332は、一対の点PXに中心が位置する一対のビア332を含む。1つの開口326が、複数の四角形Qに連続的に重なる。
複数のフローティング導体348は、複数の四角形Qの内側にそれぞれが位置する。複数の電磁共振板334が、複数の四角形Qにそれぞれ重なる。差動伝送線路312は、複数の電磁共振板334と重なる。差動伝送線路312は、一対の点PXに中心が位置する一対のビア332の間に位置する。
本実施形態では、差動伝送線路312が延びる方向に、一対の電磁共振板334が接近して配置されている。一対の電磁共振板334は、伝送線路が延びる方向に、相互に1.3mmずれている。一対の電磁共振板334を6個のビア332が囲む。
図14で、上段の2個のビア332は一方の電磁共振板334に接合し、中段の2個のビア332は他方の電磁共振板334に接合し、下段の2個のビア332はいずれの電磁共振板334とも接合しない。
図15は、第3の実施形態に係る差動伝送線路の特性図である。具体的には、差動伝送線路312における差動モード通過特性(Sdd21)、差動モード反射特性(Sdd11、Sdd22)、およびコモンモード通過特性(Scc21)の周波数依存性が示されている。
2つの電磁共振板334が接近しているので、これらの相互作用により、コモンモード通過特性(Scc21)において、複数の谷(減衰領域)が生じてしまうが、周波数25.78GHzのコモンモード信号成分の伝導伝搬を20dB以上阻害することができる。さらに、コモンモード信号成分の伝導伝搬を10dB以上阻害できる周波数範囲は、24GHzから30GHzまで6GHzの幅があり、広帯域に渡って減衰効果を得ることができる。
[第4の実施形態]
図16は、第4の実施形態に係るプリント回路基板の部分平面図である。複数の点Pは、複数の四角形Qの頂点である。複数の四角形Qの隣同士は、頂点となる4つの点Pの一対の点PX(あるいは四角形Qの一辺)を共有する。複数のビア432は、一対の点PXに中心が位置する一対のビア432を含む。1つの開口426が、複数の四角形Qに連続的に重なる。1つのフローティング導体448が、複数の四角形Qの内側に連続的に位置する。
電磁共振板434を6個のビア432が囲む。図16で、上段の2個のビア432は電磁共振板434に接合せず、中段の2個のビア432は電磁共振板434に接合し、下段の2個のビア432は電磁共振板434に接合しない。電磁共振板434は、一対の点PXに中心が位置する一対のビア432に接合している。電磁共振板434の凸状外縁436が、一対のビア432から相互に反対方向のそれぞれに突出するようになっている。差動伝送線路412は、一対の点PXに中心が位置する一対のビア432の間に位置する。
図17は、第4の実施形態に係る差動伝送線路の特性図である。具体的には、差動伝送線路412における差動モード通過特性(Sdd21)、差動モード反射特性(Sdd11、Sdd22)、およびコモンモード通過特性(Scc21)の周波数依存性が示されている。
電磁共振板434の凸状外縁436が相互に反対方向それぞれに突出する。これらの相互作用により、コモンモード通過特性(Scc21)において、複数の谷(減衰領域)が生じてしまうが、周波数24GHzのコモンモード信号成分の伝導伝搬を30dB以上阻害することができる。さらに、コモンモード信号成分の伝導伝搬を10dB以上阻害できる周波数範囲は、22GHzから29GHzまで7GHzの幅があり、広帯域に渡って減衰効果を得ることができる。
[第5の実施形態]
図18は、第5の実施形態に係るプリント回路基板の部分平面図である。本実施形態は、差動伝送線路512が延びる方向において、あるいは、電磁共振板534が接合される一対のビア532の位置において、図1に示す構造と相違する。電磁共振板534は、一対のストリップ導体514に対して、非対称の形状である。
複数のビア532は、電磁共振板534に接合する第1ペアのビア532Aを含む。複数のビア532は、電磁共振板534に接合しない第2ペアのビア532Bを含む。第1の実施形態(図1)では、差動伝送線路12は、第1ペアのビア32Aの間にあり、第2ペアのビア32Bの間にある。これに対して、第5の実施形態(図18)では、差動伝送線路512は、第1ペアのビア532Aと第2ペアのビア532Bの間にある。
4つのビア532は、4つの点Pに中心がそれぞれ位置する、右一対のビア532Rおよび左一対のビア532Lを含む。第1の実施形態(図1)では、差動伝送線路12は、右一対のビア32Rと左一対のビア32Lの間にある。これに対して、第5の実施形態(図18)では、差動伝送線路512は、右一対のビア532Rの間にあり、左一対のビア532Lの間にある。
図19は、第5の実施形態に係る差動伝送線路の特性図である。具体的には、差動伝送線路512における差動モード通過特性(Sdd21)、差動モード反射特性(Sdd11、Sdd22)、およびコモンモード通過特性(Scc21)の周波数依存性が示されている。
差動伝送線路512の形状を左右非対称にした影響で、差動モード-コモンモード変換特性(Scd21、Sdc21)の増大(劣化)が生じているものの、コモンモード通過特性(Scc21)が示すように、周波数25GHzにおいてコモンモード信号成分の伝導伝搬を20dB程度阻害する効果が得られている。
[第6の実施形態]
図20は、第6の実施形態に係るプリント回路基板の部分平面図である。図21は、図20に示すプリント回路基板のXXI-XXI線断面図である。
複数のビア632のそれぞれは、径の異なる下ビア632Dおよび上ビア632Uが重なって構成されている。下ビア632Dは、ドリルビアである。下ビア632Dはドリルによって、内部誘電体層628に垂直な円柱状の穴を穿ち、その穴の側面に銅メッキを施すことにより形成する。その直径は、例えば0.2mmとする。円柱状の穴の上下には、孤立ランド644と電磁共振板634のランド部642を直径0.45mmで設ける。上ビア632Uは、レーザービアである。
主要な寸法は、コモンモード通過特性(Scc21)における減衰領域が所望の周波数となるように、適用する各層の厚さなどに応じて選択すればよい。寸法の算出には、三次元電磁界解析ツールを用いるのが好適である。例えば、上ビア632Uおよび下ビア632Dの中心間距離は、縦手方向で1.4mm、横方向で1.2mmとする。他の寸法は、第1の実施形態に準ずるものとする。本実施形態によれば、レーザービアの形成に必要な比較的高価なビルドアップ工程を、少なくとも1層分少なくすることができ、コストが削減される。
[第7の実施形態]
図22は、第7の実施形態に係るプリント回路基板の部分平面図である。図23は、図22に示すプリント回路基板のXXIII-XXIII線断面図である。
複数のビア732のそれぞれは、径の異なる下ビア732Dおよび上ビア732Uが重なって構成されている。詳細は、第6の実施形態で説明した通りである。電磁共振板734および接地導体724は、いずれも内部誘電体層728および上誘電体層718の間に介在している。
図24は、接地導体および電磁共振板の平面図である。電磁共振板734および接地導体724は、部分的に一体化し、スリット750によって部分的に分離されている。スリット750は、電磁共振板734の凸状外縁736に沿っており、例えばU字状になっている。一対の上ビア732Uが、スリット750の両端に隣接している(図22)。電磁共振板734の凸状外縁736を除いた部分(接合部738)が接地導体724に一体化している。
図25は、第7の実施形態に係る差動伝送線路の特性図である。具体的には、差動伝送線路712における差動モード通過特性(Sdd21)、差動モード反射特性(Sdd11、Sdd22)、およびコモンモード通過特性(Scc21)の周波数依存性が示されている。
差動モード反射特性(Sdd11、Sdd22)の劣化はほとんどなく、周波数範囲0~35GHzにおいて、-20dB以下という非常に良好な値を保っている。これは、電磁共振板734の形状が、一対のストリップ導体714の対称軸Aに対して線対称の形状であることによる効果である。差動モード通過特性(Sdd21)も良好な特性を示す。また、コモンモード通過特性(Scc21)においては、周波数26.8GHzを中心とした減衰領域が生じており、周波数26.56GHzのコモンモード信号成分の伝導伝搬を30dB以上阻害することができている。なお、周波数26.56GHzは、例えば400Gbit/s級の光送受信機102における変調レート26.56Gbaudに対応する。
さらに、コモンモード信号成分の伝導伝搬を10dB以上阻害できる周波数範囲は、24.1GHzから30GHzまで5.9GHzの幅があり、広帯域に渡って減衰効果を得ることができる。この減衰特性は、電磁界閉じ込め構造と、電磁共振板734による共振の効果である。
本実施形態によれば、差動信号成分の伝導伝搬を劣化することなく、差動伝送線路712へのコモンモード信号成分の伝導伝搬のみを選択的に阻害することができる。また、プリント回路基板を製造する上で新たに追加する工程が無いため、コストの増加を伴わないという利点がある。
本実施形態によれば、第1の実施形態に比べて、さらに良好コモンモード阻害特性を得ることができる。またレーザービアの形成に必要な比較的高価なビルドアップ工程を、少なくとも1層分少なくすることができ、プリント回路基板をより安価に提供することができる。
[実施形態の概要]
(1)内部誘電体層28と、内部誘電体層28の下方にある導体板30と、内部誘電体層28を貫通し、導体板30に接合し、導体板30の上面の複数の点Pに中心がそれぞれ位置する複数のビア32と、内部誘電体層28の上方で、複数のビア32に接合し、複数の点Pの最も近い4つの点Pを頂点とするいずれの四角形Qからも外側に拡がる接地導体24と、内部誘電体層28の上方で、四角形Qの内側にあって、凸状外縁36を除いた部分が接合部38となって、接地導体24および複数のビア32と電気的に接続されている電磁共振板34と、電磁共振板34の上方にある上誘電体層18と、上誘電体層18の上方にあって、電磁共振板34と重なる一対のストリップ導体14から構成される差動伝送線路12と、を有し、導体板30および複数のビア32は、電磁界閉じ込め構造を構成し、電磁共振板34は、差動伝送線路12を伝搬する不要電磁波に共振可能になっていることを特徴とするプリント回路基板10。
(2)(1)に記載されたプリント回路基板10であって、導体板30は、電磁共振板34の全体と重なることを特徴とするプリント回路基板10。
(3)(1)又は(2)に記載されたプリント回路基板10であって、電磁共振板34の凸状外縁36は、接地導体24に重ならないことを特徴とするプリント回路基板10。
(4)(1)から(3)のいずれか1つに記載されたプリント回路基板10であって、複数のビア32は、4つの点Pに中心がそれぞれ位置する、右一対のビア32Rおよび左一対のビア32Lを含み、右一対のビア32Rおよび左一対のビア32Lは、線対称の位置関係にあることを特徴とするプリント回路基板10。
(5)(1)から(4)のいずれか1つに記載されたプリント回路基板10であって、一対のストリップ導体14は、線対称の位置関係にあり、電磁共振板34は、一対のストリップ導体14の対称軸Aに対して、線対称の形状であることを特徴とするプリント回路基板10。
(6)(1)から(5)のいずれか1つに記載されたプリント回路基板10であって、上誘電体層18は、上層20および下層22を含み、接地導体24は、上層20および下層22の間に介在し、複数のビア32のそれぞれは、下層22をさらに貫通して、接地導体24に接合し、電磁共振板34は、下層22および内部誘電体層28の間に介在し、複数のビア32は、電磁共振板34に接合する第1ペアのビア32Aと、電磁共振板34に接合しない第2ペアのビア32Bを含むことを特徴とするプリント回路基板10。
(7)(6)に記載されたプリント回路基板10であって、接地導体24は、開口26を有し、上層20および下層22の間に介在し、開口26の内側にあって、接地導体24とは非接触で、不要電磁波に共振可能なフローティング導体48をさらに有することを特徴とするプリント回路基板10。
(8)(7)に記載されたプリント回路基板10であって、電磁共振板34は、フローティング導体48の全体と重なることを特徴とするプリント回路基板10。
(9)(7)又は(8)に記載されたプリント回路基板であって、複数の点Pは、複数の四角形Qの頂点であることを特徴とするプリント回路基板。
(10)(9)に記載されたプリント回路基板であって、開口26は、複数の四角形Qにそれぞれ重なる複数の開口26を含み、フローティング導体48は、複数の四角形Qの内側にそれぞれが位置する複数のフローティング導体48を含むことを特徴とするプリント回路基板。
(11)(9)に記載されたプリント回路基板であって、開口326は、複数の四角形Qに連続的に重なる1つの開口326であり、フローティング導体348は、複数の四角形Qの内側にそれぞれが位置する複数のフローティング導体348を含むことを特徴とするプリント回路基板。
(12)(9)に記載されたプリント回路基板であって、開口426は、複数の四角形Qに連続的に重なる1つの開口426であり、フローティング導体448は、複数の四角形Qの内側に連続的に位置する1つのフローティング導体448であることを特徴とするプリント回路基板。
(13)(9)又は(10)に記載されたプリント回路基板であって、電磁共振板34は、複数の電磁共振板34を含み、差動伝送線路12は、複数の差動伝送線路12を含み、複数の差動伝送線路12のそれぞれは、複数の電磁共振板34の対応する1つと重なることを特徴とするプリント回路基板。
(14)(13)に記載されたプリント回路基板であって、導体板30は、複数の電磁共振板34にそれぞれ重なる複数の導体板30を含むことを特徴とするプリント回路基板。
(15)(13)に記載されたプリント回路基板であって、複数の四角形Qの隣同士は、頂点となる4つの点Pの1つを共有し、複数の電磁共振板234は、複数の四角形Qの内側にそれぞれあることを特徴とするプリント回路基板。
(16)(15)に記載されたプリント回路基板であって、複数の四角形Qは、千鳥状に並んでいることを特徴とするプリント回路基板。
(17)(9)、(11)及び(1)のいずれか1つに記載されたプリント回路基板であって、複数の四角形Qの隣同士は、頂点となる4つの点Pの一対の点PXを共有し、複数のビア332は、一対の点PXに中心が位置する一対のビア332を含むことを特徴とするプリント回路基板。
(18)(17)に記載されたプリント回路基板であって、電磁共振板334は、複数の四角形Qにそれぞれ重なる複数の電磁共振板334を含み、差動伝送線路312は、複数の電磁共振板334と重なることを特徴とするプリント回路基板。
(19)(17)に記載されたプリント回路基板であって、電磁共振板434は、一対のビア432に接合し、凸状外縁436が、一対のビア432から相互に反対方向のそれぞれに突出するようになっていることを特徴とするプリント回路基板。
(20)(17)から(19)のいずれか1つに記載されたプリント回路基板であって、差動伝送線路312は、一対のビア332の間に位置することを特徴とするプリント回路基板。
(21)(1)から(5)のいずれか1つに記載されたプリント回路基板であって、電磁共振板734および接地導体724は、いずれも内部誘電体層728および上誘電体層718の間に介在し、部分的に一体化し、スリット750によって部分的に分離されていることを特徴とするプリント回路基板。
(22)(1)から(21)のいずれか1つに記載されたプリント回路基板であって、複数のビア632のそれぞれは、径の異なる下ビア632Dおよび上ビア632Uが重なって構成されていることを特徴とするプリント回路基板。
(23)(1)から(22)のいずれか1つに記載されたプリント回路基板10であって、複数の点Pの間隔は、電磁共振板34が共振可能な不要電磁波の波長の1/2未満であることを特徴とするプリント回路基板10。
(24)(1)から(23)のいずれか1つに記載されたプリント回路基板10と、プリント回路基板10に電気的に接続された光サブアセンブリ116と、を有することを特徴とする光送受信機102。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。
10 プリント回路基板、12 差動伝送線路、14 ストリップ導体、16 保護膜、18 上誘電体層、20 上層、22 下層、24 接地導体、26 開口、28 内部誘電体層、30 導体板、32 ビア、32A 第1ペアビア、32B 第2ペアビア、32D 下ビア、32L 左ビア、32R 右ビア、32U 上ビア、34 電磁共振板、36 凸状外縁、38 接合部、40 本体、42 ランド部、44 孤立ランド、45 凸部、46 凹部、47 凹部、48 フローティング導体、100 ネットワーク装置、102 光送受信機、104 フロントパネル、106 コネクタ、108 上部ケース、110 下部ケース、112 ラッチ、114 カードエッジコネクタ、116 光サブアセンブリ、118 集積回路チップ、120 フレキシブルプリント基板、212 差動伝送線路、224 接地導体、226 開口、232 ビア、234 電磁共振板、248 フローティング導体、312 差動伝送線路、326 開口、332 ビア、334 電磁共振板、348 フローティング導体、412 差動伝送線路、426 開口、432 ビア、432 個ビア、434 電磁共振板、436 凸状外縁、448 フローティング導体、512 差動伝送線路、514 ストリップ導体、532 ビア、532A 第1ペアビア、532B 第2ペアビア、532L 左ビア、532R 右ビア、534 電磁共振板、628 内部誘電体層、632 ビア、632D 下ビア、632U 上ビア、634 電磁共振板、642 ランド部、644 孤立ランド、712 差動伝送線路、714 ストリップ導体、718 上誘電体層、724 接地導体、728 内部誘電体層、732 ビア、732D 下ビア、732U 上ビア、734 電磁共振板、736 凸状外縁、738 接合部、750 スリット、A 対称軸、P 点、PX 点、Q 四角形、R1 矩形、R2 矩形。

Claims (24)

  1. 内部誘電体層と、
    前記内部誘電体層の下方にある導体板と、
    前記内部誘電体層を貫通し、前記導体板に接合し、前記導体板の上面の複数の点に中心がそれぞれ位置する複数のビアと、
    前記内部誘電体層の上方で、前記複数のビアに接合し、前記複数の点の最も近い4つの点を頂点とするいずれの四角形からも外側に拡がる接地導体と、
    前記内部誘電体層の上方で、前記四角形の内側にあって、凸状外縁を除いた部分が接合部となって、前記接地導体および前記複数のビアと電気的に接続されている電磁共振板と、
    前記電磁共振板の上方にある上誘電体層と、
    前記上誘電体層の上方にあって、前記電磁共振板と重なる一対のストリップ導体から構成される差動伝送線路と、
    を有し、
    前記導体板および前記複数のビアは、電磁界閉じ込め構造を構成し、
    前記電磁共振板は、前記差動伝送線路を伝搬する不要電磁波に共振可能になっていることを特徴とするプリント回路基板。
  2. 請求項1に記載されたプリント回路基板であって、
    前記導体板は、前記電磁共振板の全体と重なることを特徴とするプリント回路基板。
  3. 請求項1又は2に記載されたプリント回路基板であって、
    前記電磁共振板の前記凸状外縁は、前記接地導体に重ならないことを特徴とするプリント回路基板。
  4. 請求項1から3のいずれか1項に記載されたプリント回路基板であって、
    前記複数のビアは、前記4つの点に前記中心がそれぞれ位置する、右一対のビアおよび左一対のビアを含み、
    前記右一対のビアおよび前記左一対のビアは、線対称の位置関係にあることを特徴とするプリント回路基板。
  5. 請求項1から4のいずれか1項に記載されたプリント回路基板であって、
    前記一対のストリップ導体は、線対称の位置関係にあり、
    前記電磁共振板は、前記一対のストリップ導体の対称軸に対して、線対称の形状であることを特徴とするプリント回路基板。
  6. 請求項1から5のいずれか1項に記載されたプリント回路基板であって、
    前記上誘電体層は、上層および下層を含み、
    前記接地導体は、前記上層および前記下層の間に介在し、
    前記複数のビアのそれぞれは、前記下層をさらに貫通して、前記接地導体に接合し、
    前記電磁共振板は、前記下層および前記内部誘電体層の間に介在し、
    前記複数のビアは、前記電磁共振板に接合する第1ペアのビアと、前記電磁共振板に接合しない第2ペアのビアを含むことを特徴とするプリント回路基板。
  7. 請求項6に記載されたプリント回路基板であって、
    前記接地導体は、開口を有し、
    前記上層および前記下層の間に介在し、前記開口の内側にあって、前記接地導体とは非接触で、前記不要電磁波に共振可能なフローティング導体をさらに有することを特徴とするプリント回路基板。
  8. 請求項7に記載されたプリント回路基板であって、
    前記電磁共振板は、前記フローティング導体の全体と重なることを特徴とするプリント回路基板。
  9. 請求項7又は8に記載されたプリント回路基板であって、
    前記複数の点は、複数の四角形の頂点であることを特徴とするプリント回路基板。
  10. 請求項9に記載されたプリント回路基板であって、
    前記開口は、前記複数の四角形にそれぞれ重なる複数の開口を含み、
    前記フローティング導体は、前記複数の四角形の内側にそれぞれが位置する複数のフローティング導体を含むことを特徴とするプリント回路基板。
  11. 請求項9に記載されたプリント回路基板であって、
    前記開口は、前記複数の四角形に連続的に重なる1つの開口であり、
    前記フローティング導体は、前記複数の四角形の内側にそれぞれが位置する複数のフローティング導体を含むことを特徴とするプリント回路基板。
  12. 請求項9に記載されたプリント回路基板であって、
    前記開口は、前記複数の四角形に連続的に重なる1つの開口であり、
    前記フローティング導体は、前記複数の四角形の内側に連続的に位置する1つのフローティング導体であることを特徴とするプリント回路基板。
  13. 請求項9又は10に記載されたプリント回路基板であって、
    前記電磁共振板は、複数の電磁共振板を含み、
    前記差動伝送線路は、複数の差動伝送線路を含み、
    前記複数の差動伝送線路のそれぞれは、前記複数の電磁共振板の対応する1つと重なることを特徴とするプリント回路基板。
  14. 請求項13に記載されたプリント回路基板であって、
    前記導体板は、前記複数の電磁共振板にそれぞれ重なる複数の導電板を含むことを特徴とするプリント回路基板。
  15. 請求項13に記載されたプリント回路基板であって、
    前記複数の四角形の隣同士は、前記頂点となる前記4つの点の1つを共有し、
    前記複数の電磁共振板は、前記複数の四角形の内側にそれぞれあることを特徴とするプリント回路基板。
  16. 請求項15に記載されたプリント回路基板であって、
    前記複数の四角形は、千鳥状に並んでいることを特徴とするプリント回路基板。
  17. 請求項9、11及び12のいずれか1項に記載されたプリント回路基板であって、
    前記複数の四角形の隣同士は、前記頂点となる前記4つの点の一対の点を共有し、
    前記複数のビアは、前記一対の点に前記中心が位置する一対のビアを含むことを特徴とするプリント回路基板。
  18. 請求項17に記載されたプリント回路基板であって、
    前記電磁共振板は、前記複数の四角形にそれぞれ重なる複数の電磁共振板を含み、
    前記差動伝送線路は、前記複数の電磁共振板と重なることを特徴とするプリント回路基板。
  19. 請求項17に記載されたプリント回路基板であって、
    前記電磁共振板は、前記一対のビアに接合し、前記凸状外縁が、前記一対のビアから相互に反対方向のそれぞれに突出するようになっていることを特徴とするプリント回路基板。
  20. 請求項17から19のいずれか1項に記載されたプリント回路基板であって、
    前記差動伝送線路は、前記一対のビアの間に位置することを特徴とするプリント回路基板。
  21. 請求項1から5のいずれか1項に記載されたプリント回路基板であって、
    前記電磁共振板および前記接地導体は、いずれも前記内部誘電体層および前記上誘電体層の間に介在し、部分的に一体化し、スリットによって部分的に分離されていることを特徴とするプリント回路基板。
  22. 請求項1から21のいずれか1項に記載されたプリント回路基板であって、
    前記複数のビアのそれぞれは、径の異なる下ビアおよび上ビアが重なって構成されていることを特徴とするプリント回路基板。
  23. 請求項1から22のいずれか1項に記載されたプリント回路基板であって、
    前記複数の点の間隔は、前記電磁共振板が共振可能な前記不要電磁波の波長の1/2未満であることを特徴とするプリント回路基板。
  24. 請求項1から23のいずれか1項に記載されたプリント回路基板と、
    前記プリント回路基板に電気的に接続された光サブアセンブリと、
    を有することを特徴とする光送受信機。

JP2021030323A 2021-02-26 2021-02-26 プリント回路基板および光送受信機 Pending JP2022131394A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021030323A JP2022131394A (ja) 2021-02-26 2021-02-26 プリント回路基板および光送受信機
US17/589,443 US11792915B2 (en) 2021-02-26 2022-01-31 Printed circuit board and optical transceiver
CN202210167815.3A CN114980480B (zh) 2021-02-26 2022-02-23 印刷电路基板和光收发器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021030323A JP2022131394A (ja) 2021-02-26 2021-02-26 プリント回路基板および光送受信機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022131394A true JP2022131394A (ja) 2022-09-07
JP2022131394A5 JP2022131394A5 (ja) 2023-11-21

Family

ID=82975340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021030323A Pending JP2022131394A (ja) 2021-02-26 2021-02-26 プリント回路基板および光送受信機

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11792915B2 (ja)
JP (1) JP2022131394A (ja)
CN (1) CN114980480B (ja)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5180634B2 (ja) * 2007-04-24 2013-04-10 パナソニック株式会社 差動伝送線路
JP4892514B2 (ja) * 2008-04-22 2012-03-07 日本オプネクスト株式会社 光通信モジュールおよびフレキシブルプリント基板
CN102577116B (zh) 2009-07-07 2015-03-18 Elmec株式会社 共模滤波器
TWI407461B (zh) * 2009-08-10 2013-09-01 Univ Nat Taiwan 共模雜訊濾波電路、共模雜訊濾波元件及共模雜訊濾波結構
TW201146105A (en) 2010-06-08 2011-12-16 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Printed circuit board
JP5859219B2 (ja) 2011-04-22 2016-02-10 日本オクラロ株式会社 差動伝送線路、及び通信装置
EP3132660A1 (de) * 2014-04-16 2017-02-22 LEONI Kabel Holding GmbH Vorrichtung und verfahren zur signalübertragung von differentiellen datensignalen
JP6784586B2 (ja) * 2016-12-19 2020-11-11 日本ルメンタム株式会社 プリント回路基板、光モジュール、及び光伝送装置
JP7084245B2 (ja) * 2018-08-02 2022-06-14 日本ルメンタム株式会社 プリント回路基板、光モジュール、及び光伝送装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20220279644A1 (en) 2022-09-01
CN114980480B (zh) 2024-05-14
CN114980480A (zh) 2022-08-30
US11792915B2 (en) 2023-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7084245B2 (ja) プリント回路基板、光モジュール、及び光伝送装置
US11224120B2 (en) Print circuit board, optical module, and optical transmission equipment
JP5216147B2 (ja) 差動伝送回路、光送受信モジュール、及び情報処理装置
JP3241019B2 (ja) コプレーナ線路
JP6845118B2 (ja) 高周波伝送線路
JP4584193B2 (ja) 導波管の接続構造
US10056669B2 (en) Transmission line
US10288825B2 (en) Optical module
CN114788420A (zh) 高频电路
JP6203802B2 (ja) 光変調器
CN111065254B (zh) 一种带有三维屏蔽层的低损耗差分电极
JP3732952B2 (ja) 高周波伝送線路の接続方法
US20200028228A1 (en) Connection structure of dielectric waveguide
JP2022131394A (ja) プリント回路基板および光送受信機
JP2011015044A (ja) 導波管のチョークフランジ、及びその製造方法
WO2021078016A1 (zh) 柔性线路板及包括该柔性线路板的电子设备
JP2009303076A (ja) 導波管の接続構造
US7898370B2 (en) Hybrid surface mountable packages for very high speed integrated circuits
JP5981466B2 (ja) 平面伝送線路導波管変換器
US11744008B2 (en) Printed board and printed board assembly
US20230380056A1 (en) Optical module assembly, optical module, package for optical module and flexible printed board
JP6447685B2 (ja) 光変調器
US20230262890A1 (en) Circuit board structure
JP2003115704A (ja) 高周波回路

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231113

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20231113