JPH02240994A - 信号配線基板 - Google Patents
信号配線基板Info
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- JPH02240994A JPH02240994A JP1061640A JP6164089A JPH02240994A JP H02240994 A JPH02240994 A JP H02240994A JP 1061640 A JP1061640 A JP 1061640A JP 6164089 A JP6164089 A JP 6164089A JP H02240994 A JPH02240994 A JP H02240994A
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- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims abstract description 22
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 abstract 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
- H01P3/02—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type with two longitudinal conductors
- H01P3/08—Microstrips; Strip lines
- H01P3/081—Microstriplines
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
- H01R13/646—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00 specially adapted for high-frequency, e.g. structures providing an impedance match or phase match
- H01R13/6461—Means for preventing cross-talk
- H01R13/6471—Means for preventing cross-talk by special arrangement of ground and signal conductors, e.g. GSGS [Ground-Signal-Ground-Signal]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01R13/6473—Impedance matching
- H01R13/6477—Impedance matching by variation of dielectric properties
-
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- H01R13/648—Protective earth or shield arrangements on coupling devices, e.g. anti-static shielding
- H01R13/658—High frequency shielding arrangements, e.g. against EMI [Electro-Magnetic Interference] or EMP [Electro-Magnetic Pulse]
- H01R13/6581—Shield structure
- H01R13/6585—Shielding material individually surrounding or interposed between mutually spaced contacts
- H01R13/6589—Shielding material individually surrounding or interposed between mutually spaced contacts with wires separated by conductive housing parts
-
- H—ELECTRICITY
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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- H05K1/02—Details
- H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
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- H05K1/0245—Lay-out of balanced signal pairs, e.g. differential lines or twisted lines
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- H—ELECTRICITY
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/09—Shape and layout
- H05K2201/09209—Shape and layout details of conductors
- H05K2201/09218—Conductive traces
- H05K2201/09236—Parallel layout
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Structure Of Printed Boards (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
この発明は、多数のチャンネル信号を同時に伝送するた
めの信号配線基板に係り、互いに隣接するチャンネル間
で生じるクロストークを抑圧するよかに改善したものに
関する。
めの信号配線基板に係り、互いに隣接するチャンネル間
で生じるクロストークを抑圧するよかに改善したものに
関する。
(従来の技術)
従来、信号配線基板上で送信部から受信部へ多数の高速
チャンネル信号を同時に伝送する場合、第8図に示すよ
うな回路構成がとられる。第8図では、3チャンネル送
信部1.1の送信回路111〜113の各チャンネル出
力を3チャンネル受信部12の対応する受信回路12.
〜123.に伝送する場合、各チャンネル毎に送信回路
11.〜113の出力端と受信回路12.〜!23の入
力端とを対地間特性インピーダンスZoを持つ信号伝送
路13.−133で結合し、さらに各受信回路12.〜
123の入力端にそれぞれZoに等しい終端抵抗R1を
接続して構成している。この回路構成によれば、終端抵
抗R1によって受信部12の各チャンネルでの反射を低
減することができ、良好な信号伝送を行うことができる
。このことはチャンネル数が増えた場合でも同様である
。
チャンネル信号を同時に伝送する場合、第8図に示すよ
うな回路構成がとられる。第8図では、3チャンネル送
信部1.1の送信回路111〜113の各チャンネル出
力を3チャンネル受信部12の対応する受信回路12.
〜123.に伝送する場合、各チャンネル毎に送信回路
11.〜113の出力端と受信回路12.〜!23の入
力端とを対地間特性インピーダンスZoを持つ信号伝送
路13.−133で結合し、さらに各受信回路12.〜
123の入力端にそれぞれZoに等しい終端抵抗R1を
接続して構成している。この回路構成によれば、終端抵
抗R1によって受信部12の各チャンネルでの反射を低
減することができ、良好な信号伝送を行うことができる
。このことはチャンネル数が増えた場合でも同様である
。
ところで、上記信号配線基板の伝送路形成部分は、一般
に第9図に示すような構造となっている。
に第9図に示すような構造となっている。
同図において、aは誘電体層、bはグランド層、Cはマ
イクロストリップによる信号伝送路である。
イクロストリップによる信号伝送路である。
この構造は比較的低周波の信号伝送の場合は問題ないが
、伝送信号の高速化、基板の高密度実装に伴って、各チ
ャンネル伝送路間のクロストークが増大するという問題
を有している。すなわち、チャンネル信号伝送路の間隔
Sを狭めていくと、第10図中点線でに示すように隣接
する伝送路間で電気力線がカップリングしてクロストー
クが増大し、これが伝送信号の劣化の原因となる。この
現象は伝送信号の高速化に伴って顕著に現われる。
、伝送信号の高速化、基板の高密度実装に伴って、各チ
ャンネル伝送路間のクロストークが増大するという問題
を有している。すなわち、チャンネル信号伝送路の間隔
Sを狭めていくと、第10図中点線でに示すように隣接
する伝送路間で電気力線がカップリングしてクロストー
クが増大し、これが伝送信号の劣化の原因となる。この
現象は伝送信号の高速化に伴って顕著に現われる。
このため、従来の構造ではもはや伝送信号の高速化、高
密度実装が困難になっている。
密度実装が困難になっている。
(発明が解決しようとする課題)
以上述べたように従来の信号配置1基板では、伝送信号
の高速化、基板の高密度実装化に伴って増大するクロス
トークを抑制することが困難である。
の高速化、基板の高密度実装化に伴って増大するクロス
トークを抑制することが困難である。
この発明は上記の課題を解決するためになされたもので
、伝送信号の高速化、基板の高密度実装化に伴、って増
大するクロストークを抑制することができ、これによっ
て基板の小型化、伝送信号の高速化を実現することので
きる信号配線基板を提供することを目的とする。
、伝送信号の高速化、基板の高密度実装化に伴、って増
大するクロストークを抑制することができ、これによっ
て基板の小型化、伝送信号の高速化を実現することので
きる信号配線基板を提供することを目的とする。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
上記目的を達成するためにこの発明に係る信号配線基板
は、誘電体基板の一方面にグランド層を形成し、他方面
に複数のチャンネル信号伝送路を形成してなる基板にお
いて、前記複数のチャンネル信号伝送路はそれぞれ一対
の伝送線を平行配設した差動伝送路で構成し、各伝送線
は前記各伝送線間のギャップ幅Gと隣接チャンネルの伝
送線との間隔Sと誘電体厚Hとが G<H<S の関係を満足するようにしたものである。
は、誘電体基板の一方面にグランド層を形成し、他方面
に複数のチャンネル信号伝送路を形成してなる基板にお
いて、前記複数のチャンネル信号伝送路はそれぞれ一対
の伝送線を平行配設した差動伝送路で構成し、各伝送線
は前記各伝送線間のギャップ幅Gと隣接チャンネルの伝
送線との間隔Sと誘電体厚Hとが G<H<S の関係を満足するようにしたものである。
(作用)
上記構成では、各チャンネル信号伝送路を一対の伝送線
で形成して差動伝送路とすることにより、伝送線間の結
合が他の隣接チャンネル信号伝送路との結合より強くシ
、これによってチャンネル間の電気力線のカップリング
を抑圧してクロストークを低減し、多数の高速チャンネ
ル信号を良好な特性で送信部から受信部へ伝送できるよ
うにしている。また、この構成は信号を差動信号で扱っ
ているので、同相除去能力が向上し、外来ノイズの影響
を受けにくいという効果も得られ、伝送信号の高速化、
基板の高密度実装に十分寄与できるものである。
で形成して差動伝送路とすることにより、伝送線間の結
合が他の隣接チャンネル信号伝送路との結合より強くシ
、これによってチャンネル間の電気力線のカップリング
を抑圧してクロストークを低減し、多数の高速チャンネ
ル信号を良好な特性で送信部から受信部へ伝送できるよ
うにしている。また、この構成は信号を差動信号で扱っ
ているので、同相除去能力が向上し、外来ノイズの影響
を受けにくいという効果も得られ、伝送信号の高速化、
基板の高密度実装に十分寄与できるものである。
(実施例)
以下、第1図乃至7図を参照してこの発明の詳細な説明
する。
する。
第2図は信号配線基板上に3チャンネル信号伝送回路を
形成する場合にこの発明を適用した回路構成を示すもの
である。尚、第1図において第8図と同一部分には同一
符号を付して示す。
形成する場合にこの発明を適用した回路構成を示すもの
である。尚、第1図において第8図と同一部分には同一
符号を付して示す。
まず、3チャンネル送信部Hの送信回路1111〜11
.3はそれぞれ互いに逆極性の一対の差動チャンネル信
号を出力するようになっており、これに対応して3チャ
ンネル受信部12の受信回路1211〜1213も・そ
れぞれ一対の差動入力端を備えている。
.3はそれぞれ互いに逆極性の一対の差動チャンネル信
号を出力するようになっており、これに対応して3チャ
ンネル受信部12の受信回路1211〜1213も・そ
れぞれ一対の差動入力端を備えている。
受信回路1111〜l 113の各差動出力端と各受信
回路1211〜1213の差動入力端とは、それぞれ対
地間特性インピーダンスZoを持つ一対の伝送線Ll。
回路1211〜1213の差動入力端とは、それぞれ対
地間特性インピーダンスZoを持つ一対の伝送線Ll。
Llを平行配設して構成される差動チャンネル信号伝送
路13o −IL3によって結合される。各受信回路1
211〜1213の差動入力端にはいずれもZoに等し
い終端抵抗Rrが接続されている。
路13o −IL3によって結合される。各受信回路1
211〜1213の差動入力端にはいずれもZoに等し
い終端抵抗Rrが接続されている。
上記回路構成の信号配線基板の伝送路形成部分の構造を
第1図1こ示す。同図において、aは誘電体層、bはグ
ランド層であり、c1+02はマイクロストリップによ
る差動チャンネル信号伝送路1311〜1313の伝送
線(Ll、Ll)である。各伝送線cl+ c2はそ
のギャップ幅Gと隣接チャンネルの伝送線との間隔Sと
誘電体層の厚さHとがG<H<S の関係を満足するように設定暮れる。
第1図1こ示す。同図において、aは誘電体層、bはグ
ランド層であり、c1+02はマイクロストリップによ
る差動チャンネル信号伝送路1311〜1313の伝送
線(Ll、Ll)である。各伝送線cl+ c2はそ
のギャップ幅Gと隣接チャンネルの伝送線との間隔Sと
誘電体層の厚さHとがG<H<S の関係を満足するように設定暮れる。
上記構成、構造において、以下第3図を参照してその作
用について説明する。
用について説明する。
第3図は第1図の断面を拡大して示したものである。ま
ず、各チャンネル信号伝送路の伝送線CI+ C2に
は互いに逆極性の差動信号が伝送されるからミそれぞれ
に流れる電流の向きは互いに逆方向になる。今、C1が
正極性、C2が負極性とし、電流の向きが図示するよう
になっているとすれば、Cl1C2とグランド層すとの
間にはそれぞれ電気力線■、■が発生し、さらにC7C
2間で電気力線■、■が発生する。■、■の電気力線は
C1,C2のギャップ幅Gが狭くなるほど強くなる。
ず、各チャンネル信号伝送路の伝送線CI+ C2に
は互いに逆極性の差動信号が伝送されるからミそれぞれ
に流れる電流の向きは互いに逆方向になる。今、C1が
正極性、C2が負極性とし、電流の向きが図示するよう
になっているとすれば、Cl1C2とグランド層すとの
間にはそれぞれ電気力線■、■が発生し、さらにC7C
2間で電気力線■、■が発生する。■、■の電気力線は
C1,C2のギャップ幅Gが狭くなるほど強くなる。
そこで、ギャップ幅Gを隣接チャンネルの伝送線との距
、1IliSより十分狭くし、さらには誘電体層の厚さ
Hより十分狭くして電気力線■、■を増大させ、これに
よって隣接チャンネル伝送線への電気力線■、■を低減
する。すなわち、基板の高密度実装実現のため隣接チャ
ンネル間の間隔Sを狭めても、ギャップ幅Gを極力狭く
することによってcl、C2間で同一チャンネル内の電
気力線を閉込めることができ、これによって隣接チャン
ネル信号伝送路へのクロストークの原因となる電気力線
の・カップリングを、従来と比較して飛躍的に抑圧する
ことができる。
、1IliSより十分狭くし、さらには誘電体層の厚さ
Hより十分狭くして電気力線■、■を増大させ、これに
よって隣接チャンネル伝送線への電気力線■、■を低減
する。すなわち、基板の高密度実装実現のため隣接チャ
ンネル間の間隔Sを狭めても、ギャップ幅Gを極力狭く
することによってcl、C2間で同一チャンネル内の電
気力線を閉込めることができ、これによって隣接チャン
ネル信号伝送路へのクロストークの原因となる電気力線
の・カップリングを、従来と比較して飛躍的に抑圧する
ことができる。
上記構成作用の有効性を、第4図乃至第7図を参照して
説明する。
説明する。
第4図は、厚さHの通常のガラスエポキシ樹脂基板上に
、第5図に示すように従来方式による回路を構成した場
合と、第6図に示すようにこの発明による回路を構成し
た場合について、伝送路間の間隔Sとクロストークjl
soutとの関係について示すものである。図中vsは
信号源、Dvは差動出力送信回路である。但し、条件と
しては、どちらも幅Wが同じで、その対地特性インピー
ダンスZ。Ωとなる長さしのチャンネル信号伝送路を形
成するものとする。ここでは、伝送路長りをL>H,差
動チャンネル信号伝送路のギャップ幅をG−H/3とし
たときの、伝送路間隔Sに対するlG11z信号のクロ
ストーク1ilsoutの変化を比較して示しており、
Aは′!J6図の回路構成、Bは第5図の回路構成の場
合を示している。同図から、伝送路を差動伝送線で構成
することによって、クロストーク量を低減可能なことは
明らかである。
、第5図に示すように従来方式による回路を構成した場
合と、第6図に示すようにこの発明による回路を構成し
た場合について、伝送路間の間隔Sとクロストークjl
soutとの関係について示すものである。図中vsは
信号源、Dvは差動出力送信回路である。但し、条件と
しては、どちらも幅Wが同じで、その対地特性インピー
ダンスZ。Ωとなる長さしのチャンネル信号伝送路を形
成するものとする。ここでは、伝送路長りをL>H,差
動チャンネル信号伝送路のギャップ幅をG−H/3とし
たときの、伝送路間隔Sに対するlG11z信号のクロ
ストーク1ilsoutの変化を比較して示しており、
Aは′!J6図の回路構成、Bは第5図の回路構成の場
合を示している。同図から、伝送路を差動伝送線で構成
することによって、クロストーク量を低減可能なことは
明らかである。
第7図はギャップ幅Gの一対の伝送線で差動チャンネル
信号伝送路を形成する場合に、第4図の条件で伝送路間
隔Sを例えば7Hに固定して、ギャップ幅Gを狭くして
いった場合のクロストーク特性を示している。同図から
、差動伝送路のギャップ幅Gを隣接チャンネル間の間隔
Sに対して小さくしていけば、クロストーク量5out
2が抑圧されていくことがわかる。
信号伝送路を形成する場合に、第4図の条件で伝送路間
隔Sを例えば7Hに固定して、ギャップ幅Gを狭くして
いった場合のクロストーク特性を示している。同図から
、差動伝送路のギャップ幅Gを隣接チャンネル間の間隔
Sに対して小さくしていけば、クロストーク量5out
2が抑圧されていくことがわかる。
したがって、上記構成による信号配線基板は、伝送路を
差動伝送線で構成して、そのギャップ幅G4隣接伝送路
間の距離Sより十分狭くするので、隣接チャンネルへの
クロストークを十分低減することができ、これによって
伝送信号の高速化、基板の高密度実装化に伴って増大す
るクロストークを抑制することができ、基板の小型化、
伝送信号の高速化を実現することのできる。しかも、伝
送路には差動信号が流れるので、外来ノイズを受は難く
することができる。
差動伝送線で構成して、そのギャップ幅G4隣接伝送路
間の距離Sより十分狭くするので、隣接チャンネルへの
クロストークを十分低減することができ、これによって
伝送信号の高速化、基板の高密度実装化に伴って増大す
るクロストークを抑制することができ、基板の小型化、
伝送信号の高速化を実現することのできる。しかも、伝
送路には差動信号が流れるので、外来ノイズを受は難く
することができる。
尚、上記送信部、受信部は一例にすぎず、その構成は・
発明の特徴とする部分ではない。他の目的とする出力端
、入力端を結合する場合であっても一部に差支えない。
発明の特徴とする部分ではない。他の目的とする出力端
、入力端を結合する場合であっても一部に差支えない。
また、伝送線はマイクロストリップ線路によって形成す
るに限らず、その他のストリップラインによる構成であ
ってもその効果を同様に得ることができる。
るに限らず、その他のストリップラインによる構成であ
ってもその効果を同様に得ることができる。
[発明の効果]
以上のようにこの発明によれば、伝送信号の高速化、基
板の高密度実装化に伴って増大するクロストークを抑制
することができ、これによって基板の小型化、伝送信号
の高速化を実現することのできる信号配m基板を提供す
ることができる。
板の高密度実装化に伴って増大するクロストークを抑制
することができ、これによって基板の小型化、伝送信号
の高速化を実現することのできる信号配m基板を提供す
ることができる。
第1図はこの発明に係る信号配線基板の一実施例を一部
断面して示す斜視図、第2図は同実施例の回路構成を示
すブロック図、第3図は同実施例の作用を説明するため
の断面図、第4図は同実施例の伝送線のギャップの有無
の有効性を説明するための特性図、第5図及び第6図は
それぞれ第4図の特性を求める上での基板パラメータを
示す回路間、第7図は同実施例のギャップ幅とクロスト
ーク量との関係を示す特性図、第8図は従来の信号配線
基板の回路構成を示すブロック図、第9図は従来の基板
の構造を一部断面して示す斜視図、第10図は従来基板
の作用を説明するための断面図である。 11・・・送信部、11.−113・・・送信回路、1
111〜1113・・・差動出力送信回路、12・・・
受信部、12.〜123・・・受信回路、1211〜1
213・・・差動入力−受信回路、13、〜133・・
・チャンネル信号伝送路、13,1〜1313・・・差
動チャンネル信号伝送路、a・・・誘電体層、b・・・
グランド層、C* ci、c2・・・伝送線(マイク
ロストリップ) W・・・伝送路幅、S・・・伝送路間
隔、H・・・誘電体層厚、G・・・伝送線ギャップ幅。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 10H208 □S 0H 佑 部刀
断面して示す斜視図、第2図は同実施例の回路構成を示
すブロック図、第3図は同実施例の作用を説明するため
の断面図、第4図は同実施例の伝送線のギャップの有無
の有効性を説明するための特性図、第5図及び第6図は
それぞれ第4図の特性を求める上での基板パラメータを
示す回路間、第7図は同実施例のギャップ幅とクロスト
ーク量との関係を示す特性図、第8図は従来の信号配線
基板の回路構成を示すブロック図、第9図は従来の基板
の構造を一部断面して示す斜視図、第10図は従来基板
の作用を説明するための断面図である。 11・・・送信部、11.−113・・・送信回路、1
111〜1113・・・差動出力送信回路、12・・・
受信部、12.〜123・・・受信回路、1211〜1
213・・・差動入力−受信回路、13、〜133・・
・チャンネル信号伝送路、13,1〜1313・・・差
動チャンネル信号伝送路、a・・・誘電体層、b・・・
グランド層、C* ci、c2・・・伝送線(マイク
ロストリップ) W・・・伝送路幅、S・・・伝送路間
隔、H・・・誘電体層厚、G・・・伝送線ギャップ幅。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 10H208 □S 0H 佑 部刀
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 誘電体基板の一方面にグランド層を形成し、他方面に複
数のチャンネル信号伝送路を形成してなる信号配線基板
において、前記複数のチャンネル信号伝送路はそれぞれ
一対の伝送線を平行配設した差動伝送路で構成し、各伝
送線は前記各伝送線間のギャップ幅Gと隣接チャンネル
の伝送線との間隔Sと誘電体厚Hとが G<H<S の関係を満足するようにしたことを特徴とする信号配線
基板。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1061640A JP2736107B2 (ja) | 1989-03-14 | 1989-03-14 | 信号配線基板 |
US07/490,058 US5027088A (en) | 1989-03-14 | 1990-03-07 | Signal wiring board |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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