JPH0888062A - コネクタおよび基板実装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 少ない面積、低価格で、あまり高精度な加工
精度を要求とせず、特性インピーダンスが良く制御され
た、極めて多くの基板間スタッキング接続を可能とする
コネクタを提供する。 【構成】 ほぼ平坦かつ互いにほぼ平行な上端面および
下端面を有するゴム状の弾性体と、両端部が前記弾性体
の上端面および下端面に接続された基板部４、該基板部
の両端部上に二次元的に配列された複数の端子１０、お
よび該基板部の一方の端部に配設された端子１０に対応
する他方の端部に配設された端子１０とを夫々接続する
複数の配線１２を有するフレキシブル基板部４とを具備
してなるコネクタ２。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子回路の基板間のス
タッキング接続に用いられるコネクタおよびこのコネク
タを用いた基板実装方法、特に超並列計算機などの大規
模なシステムを電子回路基板によって実装する際の基板
実装方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】

（１）電子回路の基板間のスタッキング接続に用いられ
る従来のコネクタとしては、表面実装型の２ピース型コ
ネクタが代表的である。

【０００３】このタイプのコネクタは全般的に特性イン
ピーダンスの制御が難しく、あまり高い周波数の信号を
通すと、コネクタによる反射が悪影響を及ぼすという問
題があった。また、表面実装型の２ピース型コネクタは
ハンダにより基板に固定されるため、１個のコネクタで
は芯数が足りないので、複数のコネクタを用いる場合
は、コネクタが許容する厳しい公差内にハンダ付けの相
対位置精度を上げなければならない。特に、１ｍｍ以下
の端子ピッチを有するような高密度のコネクタを用いる
場合は、コネクタが許容するズレを極めて小さくしかと
れず、ハンダ溶融時のコネクタの自然移動などの大きさ
を吸収できないために、複数のコネクタを一度に合体さ
せることができなかったり、合体できても挿入に大きな
力を要するために余り多くのコネクタの同時合体ができ
なかったり、あるいはハンダ接続部にかかる応力が大き
いためにハンダ接続部が破断したり、コネクタの変形に
よる接触不良が起こったりするという問題点があった。

【０００４】このような問題点の解決のために、フロー
ティング構造の接点保持部が設けられたコネクタや、圧
着型のコネクタがある。圧着型のコネクタには、バネ状
の上下可動構造を持つ端子をプラスティックケース中に
埋め込んだコネクタ、導電性ゴムと絶縁性ゴムを積層し
たコネクタ、ゴムにカーボンや金属の繊維を貫通させた
コネクタや、ゴムにフレキシブル基板や導線を巻き付け
たコネクタがある。

【０００５】フローティング構造の接点保持部を有する
コネクタは、構造が複雑なためにやや大きくなったり、
最大芯数が少なくなったり、コストが高くなったりす
る。また、フローティング部の変形も行わなければなら
ないので挿入力は大きく、あまり多くのコネクタを同時
に合体させることは困難である。

【０００６】バネ状の上下可動構造を持つ端子をプラス
ティックケース中に埋め込んだコネクタは、基板の微妙
な凹凸を端子が吸収するので、ハンダ付けの要らない基
板のスタッキング接続が可能であるが、バネ状の上下可
動構造を持つ端子は構造上あまり安価には実現できな
い。

【０００７】導電性ゴムと絶縁性ゴムを積層したコネク
タは、配線の導体抵抗が大きく、あまり大きな電流を流
すことができない。またこのタイプのコネクタは端子を
一次元状（例えば直線状）にしか配置できないのであま
り多くの芯数が得られない。

【０００８】ゴムにカーボンや金属の繊維を貫通させた
コネクタは、全般的に高価であり、カーボン繊維では配
線の導体抵抗が大きく、金属の繊維を貫通させた場合は
とりわけ高価である。また、これらのタイプのゴムコネ
クタにおいて厚みが大きい場合は、導体繊維の直線性を
維持するのが困難になるので、配線ピッチを細かくでき
ない。

【０００９】ゴムにフレキシブル基板や導線を巻き付け
た従来のコネクタは、断面がＤ字型のゴムもしくはスポ
ンジに細かいピッチの平行配線が巻き付けてあるだけで
あるので、他の方式のコネクタに比べて安価であるが、
互いに平行な基板間の間隔が大きくなると位置ズレの問
題が生じるために、基板の端子ピッチをあまり細かくで
きない。また、このタイプのコネクタは端子を一次元状
にしか配置できないので、あまり多くの芯数が得られな
い。

【００１０】また、従来の圧着型のコネクタを用いた多
数枚の基板のスタッキング接続においては、平行基板間
の距離の圧縮のために貫通するネジを用いていたが、多
くのコネクタや基板を一度に圧縮しなければならないた
めに大変な大きな力が必要であり、かつ基板の積み重ね
枚数が多くなるほど圧力のムラが生じる危険性がある。
また、この圧縮法では積み重ねる基板の枚数を後から拡
張する場合に拡張性が悪く、貫通するネジの長さを越え
るような枚数の積み重ねは不可能である。

【００１１】さらに、電源の供給は別経路で行わなけれ
ばならないので、このための配線が困難であり、圧縮型
のコネクタの信号ラインから電源を供給することによっ
て、信号のために使用できる芯数を圧迫したり、あまり
大きな電流を流せないために積み重ねる基板の枚数をあ
まり多くできなかった。

【００１２】（２）一方、従来の複数の電子回路基板に
よって構成されるシステムにおける電子回路基板の一般
的な実装方式は、バックプレイン（マザーボード）を用
いる方法が広く用いられている。

【００１３】しかし、この実装方法は基板から出せる配
線の本数が基板の１辺に搭載できるコネクタの数によっ
て制約されるために、１枚の基板上に多数の要素プロセ
ッサを搭載する三次元トーラスなどの結合トポロジーを
持った超並列計算機などの実装の際には、十分な本数の
基板間配線を要素プロセッサ間通信リンクのために確保
することができず、高性能なプロセッサ間通信能力を持
った超並列計算機を実現することが困難であった。

【００１４】そこで、１つまたは少数の要素プロセッサ
を搭載した小型の基板の周辺部に、水平方向および垂直
方向の基板間接続のためのコネクタを搭載し、要素プロ
セッサあたりの基板周辺部の長さを増大することによ
り、要素プロセッサあたりの基板間配線数を増加させう
る三次元実装方式が提案されている。

【００１５】しかしながら、この方式は単純な三次元ト
ーラスの実装には適しているが、基板あたりの要素プロ
セッサ数が少なくなるものであるので、同一基板内の接
続がコネクタのピンネックを受けないということに起因
する実装におけるローカリティを有効に活用できない。
より大きな基板内により多くの要素プロセッサ間を実装
すればクロスバー結合のように、トーラスよりも密な結
合トポロジーを採用することもできるが、その場合は要
素プロセッサあたりの基板周辺の長さが減少し、特に基
板に搭載される要素プロセッサ数に比例する垂直方向通
信リンクのための垂直方向基板間配線数を確保すること
が困難であった。

【００１６】また、基板を三次元的に配列し、多数の接
続手段を用いて大量の基板間接続を実現する際には、上
記三次元実装方式では複雑な方向に絡み合う実装誤差が
十分に吸収されにくく、柔軟性を有する接続手段を用い
ても結合部に応力が残ったり、結合時に大きな力を必要
としたりするという問題点があった。接続手段の柔軟性
が不足した場合は振動を与えたり、長期間放置すると、
場合によっては残留応力にコネクタが耐えきれなくなっ
て、接触不良の原因となっていた。

【００１７】そのため、接続手段の柔軟性を十分なもの
にするために接続手段１つあたりの配線本数を少なくし
なければならなかったり、ＥＭＩ対策などのために十分
なグランド層を使用できなかったりする原因となってい
た。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】

（１）以上のように従来のコネクタは、特性インピーダ
ンスの制御が難しい、コネクタ自身の精度やハンダ付け
の精度を十分にあげなければならない、基板間配線総数
を多くできない、コストが高い、導電抵抗が高い、とい
った何らかの問題点を抱えていた。

【００１９】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
のであり、少ない面積、低価格で、あまり高精度な加工
精度を要求とせず、特性インピーダンスが良く制御され
た、極めて多くの基板間スタッキング接続を可能とする
コネクタを提供することを目的とする。

【００２０】また、本発明は、少ない力での安定した接
続維持と、基板間接続と電源供給の基板積み重ね方向へ
の拡張性の増加を可能とする基板実装方法を提供するこ
とを目的とする。

【００２１】（２）一方、前述したように従来の基板実
装方法では、三次元トーラスを基本としローカルにはク
ロスバー網などにより強化された結合トポロジーを持つ
十分大きな通信バンド幅と接続の安定性を確保した超並
列計算機などを実装することが困難であった。

【００２２】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
のであり、水平方向や垂直方向の基板枚数拡張性や三次
元実装時の接続の安定性を確保しつつ、大きな基板に多
数の要素プロセッサを搭載して基板内配線の有利さを利
用したローカル結合の強化と、垂直方向の基板間配線数
確保を両立させ得る基板実装方法を提供することを目的
とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係るコネク
タでは、ほぼ平坦かつ互いにほぼ平行な上端面および下
端面を有するゴム状の弾性体と、両端部が前記弾性体の
上端面および下端面に接続された基板部、該基板部の両
端部上に二次元的に配列された複数の端子、および該基
板部の一方の端部に配設された端子と該端子に対応する
他方の端部に配設された端子とを夫々接続する複数の配
線を有するフレキシブル基板とを具備してなることを特
徴とする。

【００２４】第２の発明では、第１の発明に係るコネク
タにおいて、フレキシブル基板に具備される二次元的に
配列される複数の端子からなる端子群間を接続する複数
の配線からなる配線群を平行配線とし、特性インピーダ
ンスを制御することを特徴とする。

【００２５】第３の発明では、第１の発明に係るコネク
タにおいて、ほぼ長方形の形状を有するフレキシブル基
板の中央部付近と両端部付近に二次元的に配列される端
子群を具備し、中央部付近の端子は二つの両端部のうち
近い方の端部に配置される端子と接続する配線群を具備
することを特徴とする。

【００２６】第４の発明では、第１の発明に係るコネク
タにおいて、ゴム状の弾性体の少なくとも１つの面に突
起を具備することを特徴とする。

【００２７】第５の発明では、第４の発明に係るコネク
タにおいて、ゴム状の弾性体の突起の位置に合致する穴
をフレキシブル基板に具備することを特徴とする。

【００２８】第６の発明では、第４の発明に係るコネク
タにおいて、ゴム状の弾性体に具備される突起を、一体
成形することによって実現することを特徴とする。

【００２９】第７の発明では、第４の発明に係るコネク
タにおいて、ゴム状の弾性体に具備される突起を、ゴム
状の弾性体に具備される穴に棒状の部品を挿入すること
によって実現することを特徴とする。

【００３０】第８の発明では、第７の発明に係るコネク
タにおいて、ゴム状の弾性体に具備される穴を貫通させ
ないことを特徴とする。

【００３１】第９の発明では、ほぼ平行に向かい合う基
板間にコネクタを挟み圧力を加えることによって圧着接
続する基板実装方法において、前記コネクタと、該コネ
クタのサイズに合わせた基板間隔を規定するための両端
にネジ構造を有する第１のスペーサとを、前記基板間に
該基板に対してほぼ垂直に挿入し、１つの基板を、前記
第１のスペーサと、同一の構造を有する第２のスペーサ
で挟み、前記１つの基板を挟む前記第１および第２のス
ペーサのうち一方のスペーサの一端を他方のスペーサの
他端にねじ込んでなることを特徴とする。

【００３２】第１０の発明では、第９の発明に係る基板
実装方法において、スペーサを導体で作り電源供給路と
兼用することを特徴とする。

【００３３】第１１の発明に係る基板実装方法では、各
回路基板の周辺部分を避けた領域に冷却を妨げない方向
性をもって配置された第１の接続手段により、対向する
回路基板間を互いにほぼ平行に向かい合うように接続
し、前記各回路基板の周辺部に設けられた第２の接続手
段間を、柔軟性を有する第３の接続手段により接続する
ことにより、該回路基板の基板面の方向に隣接する基板
間を接続することを特徴とする。

【００３４】第１２の発明では、第１１の発明に係る基
板実装方法において、前記第３の接続手段は、互いにね
じれの位置関係にある屈曲部を複数具備するフレキシブ
ル基板であることを特徴とする。

【００３５】第１３の発明では、第１１の発明に係る基
板実装方法において、ｎ次元トーラスまたはｎ次元メッ
シュ状の接続を含むトポロジーでノード間を接続する際
に、基板間配線はトーラスまたはメッシュ状のノード間
接続に用い、基板内の配線はトーラスやメッシュよりも
直径の短い結合トポロジーによるノード間接続のために
用いることを特徴とする。

【００３６】第１４の発明では、第１１の発明に係る基
板実装方法において、ｎ次元トーラス状の接続を含むト
ポロジーでノード間を接続する際に、複数ノードが１枚
の回路基板上に搭載され、１つの次元に関しては隣接ノ
ードが基板面の方向に隣接する基板上に来るように第３
の接続手段によって第２の接続手段間を接続し、残りの
１つの次元に関しては隣接ノードが２枚上または２枚下
の基板上に来るように配置して１枚飛びのノード間接続
配線を有することを特徴とする。

【００３７】第１５の発明では、第１１の発明に係る基
板実装方法において、ｎ次元トーラス状の接続を含むト
ポロジーでノード間を接続する際に、複数のノードが１
枚の回路基板上に搭載され、１つの次元に関しては隣接
ノードが基板面の方向に隣接する基板または概ね平行に
向かい合う基板上に来るように第３の接続手段によって
第２の接続手段間を接続し、残りの１つの次元に関して
は隣接ノードが４枚上または４枚下の基板上に来るよう
に配置して３枚飛びのノード間接続配線を有することを
特徴とする。

【００３８】

【作用】第１の発明では、二次元的に配列される複数の
端子からなる端子群間を接続する複数の配線からなる配
線群を具備するフレキシブル基板と、ゴム状の弾性体を
組み合わせることによりコネクタを構成する。二次元的
に端子が配列されるのでコネクタあたりの端子数を多く
することが可能である。同一のピン数を接続する場合に
ガルウィングタイプの端子を出した通常の表面実装型コ
ネクタよりも粗い端子ピッチとすることが可能である。

【００３９】フレキシブル基板は柔軟性があり、ゴム状
の弾性体も柔軟性があるので、対向する平行基板の表面
に若干の凹凸があってもこれらの柔軟性により吸収され
るため、硬構造なものを圧着するよりも接続の確実性が
増加する。

【００４０】特に薄手のゴムを導体繊維が貫通するタイ
プのコネクタに比べて厚いゴムを容易に用いることが可
能なので、同じ大きさの凹凸に対して圧縮される比率が
小さくなるので、圧縮する力が少なくても接続の確実性
を高めることができる。

【００４１】電気的な接続は二次元的に配列される端子
群間を接続する配線群を具備するフレキシブル基板の配
線群により達成されるので導体抵抗が導電性ゴムなどを
使う場合と比較して低い。

【００４２】特に基板間隔を大きく取りたい場合にはこ
のような低抵抗な配線は有利である。

【００４３】またゴム状の部分には電気は通らないの
で、導電性ゴムのように銀粒子などを配合させる必要が
なく、安価な材料で製造が可能である。

【００４４】さらにフレキシブル基板は多層化が可能な
ので端子数が多くてもある程度対応できる。

【００４５】さらに異なるサイズのゴム状弾性体を用意
することによって同じフレキシブル基板を用いて異なる
基板間隔に対応することができ、基板間隔が異なるにも
かかわらず同一の配線長を実現することも可能である。

【００４６】第２の発明では、第１の発明に係るコネク
タにおいて、フレキシブル基板に具備される二次元的に
配列される端子群間を接続する配線群を平行配線として
いる。

【００４７】配線が平行配線で実現されているので特性
インピーダンスはフレキシブル基板の絶縁材料の誘電率
と配線の幅と隣接配線との距離から制御することが容易
である。よってこれを接続するプリント基板の特性イン
ピーダンスに近づけることによって基板間配線における
反射を軽減できる。

【００４８】第３の発明では、第１の発明に係るコネク
タにおいて、ほぼ長方形の形状を有するフレキシブル基
板の中央部付近と両端部付近に二次元的に配列される端
子群を具備し、中央部付近の端子は二つの両端部のうち
近い方の端部に配置される端子と接続する配線群を具備
する。

【００４９】よってほぼ半分づつの配線がフレキシブル
基板の端部に導かれることになるので、一枚のフレキシ
ブル基板で所定の幅のフレキシブル基板で配線できる本
数の二倍の配線を対向するゴム状弾性体の面間の接続が
可能となる。

【００５０】同じ本数の接続をこのようにする場合とフ
レキシブル基板の両端部にのみ端子を配置する場合を比
較すると、フレキシブル基板の両端部にのみ端子を配置
する場合に比べコネクタと基板の位置合わせを半分の回
数で実現できる。

【００５１】第４の発明では、第１の発明に係るコネク
タにおいて、ゴム状の弾性体の少なくとも１つの面に突
起を具備する。よって圧着するリジッド基板とゴム状の
弾性体の位置合わせを組み立て時に確実にできる。

【００５２】このためリジッド基板間の間隔が大きくな
った場合でも、ゴム状の弾性体の変形のために接続不良
が生じる危険性が低下する。ゴムを導体繊維が貫通する
タイプのコネクタの場合はリジッド基板間の間隔が大き
くなってゴムの厚みが大きくなった場合はゴムの断面が
平行四辺形状に傾いて変形した圧着が起こった場合や、
ゴムの中心線と傾いて導体繊維が貫通している場合など
に接続不良を起こし易いが、本発明を適用したコネクタ
の場合は突起により位置合わせが行われるのでこのよう
な心配が少ない。

【００５３】第５の発明では、第４の発明に係るコネク
タにおいて、ゴム状の弾性体の突起の位置に合致する穴
をフレキシブル基板に具備する。

【００５４】よってゴム状の弾性体とフレキシブル基板
の位置合わせと、圧着するリジッド基板とゴム状の弾性
体の位置合わせができるので、結果的にフレキシブル基
板と圧着するリジッド基板の位置合わせが可能となる。

【００５５】つまり、本発明を用いればフレキシブル基
板とゴム状の弾性体は組み立て時まで分離されていても
構わなくなる。このためフレキシブル基板はフレキシブ
ル基板の製造の得意なメーカーに製造させ、ゴム部はゴ
ム成形製造の得意なメーカーに製造を担当させ、組み立
て時に合体させることも可能となる。さらにフレキシブ
ル基板を１種類だけ準備し、異なるサイズのゴムと組み
合わせることによって組み立て時に容易に電気的特性が
同じ別サイズのコネクタを実現することが可能となる。

【００５６】第６の発明では、第４の発明に係るコネク
タにおいて、ゴム状の弾性体に具備される突起を、一体
成形することによって実現する。よって位置合わせの精
度はゴム部成形時の金型の精度で実現できるとともに、
突起の製造は容易なのでコストの上昇はほとんどない。
ただし、突起がゴム状の弾性体で形成されることになる
ので変形する恐れがあるので、組み立て時には慎重にリ
ジッド基板側の穴に柔らかな突起がきちんと挿入される
ようにしなければならない。

【００５７】第７の発明では、第４の発明に係るコネク
タにおいて、ゴム状の弾性体に具備される突起を、ゴム
状の弾性体に具備される穴に棒状の部品を挿入すること
によって実現する。

【００５８】よってゴム状の弾性体に形成される穴は成
形時の金型の精度であくために、位置合わせ精度はこの
金型の精度で行われ、かつ穴に挿入される棒状の部品が
突起を形成することになるので、突起はゴム状の弾性体
である必要はなくなり、よって棒状の部品を剛体とする
ことによって突起の変形を防ぎ、リジッドな基板との確
実な位置合わせを実現できる。

【００５９】第８の発明では、第７の発明に係るコネク
タにおいて、ゴム状の弾性体に具備される穴を貫通させ
ない。よって片側の位置合わせの際などに棒状部品が引
っ込んでしまい、もう片側から突出しなくなって位置合
わせの不良を起こすことがなくなる。つまり穴を貫通さ
せずに両側から別の棒状部品を挿入することによって確
実に突起の高さを一定にすることが可能となる。

【００６０】第９の発明では、ほぼ平行に向かい合うリ
ジッドな基板間に圧力を加えることによって圧着接続を
確実にするコネクタを挟む基板実装方法において、コネ
クタのサイズに合わせた基板間隔を実現する両端にネジ
構造を具備した第一のスペーサと上記コネクタを、ほぼ
平行に向かい合うリジッドな基板間にこれらの基板に対
してほぼ垂直に挿入し、第一のスペーサと第二のスペー
サの間に基板を挟み第二のスペーサを第一のスペーサに
ねじ込む。

【００６１】よって第二のスペーサをねじ込むことによ
り、リジッドな基板は第一のスペーサ側に圧力がかか
り、この圧力がやがてコネクタにかかり、リジッドな基
板とコネクタとの間に接続が圧力がかかった状態で固定
される。このねじ込みは一枚分の積み重ねのコネクタの
圧縮にしか関与しないので、全ての基板を貫通するネジ
で全ての基板間のコネクタを圧縮するよりは少ない力で
固定が可能となる。

【００６２】さらにネジは積み重ねる基板の枚数を増や
すたびに次々と継ぎ足されていく形となるので、ネジの
長さが足りなくなってこれ以上拡張できなくなるという
問題がない。

【００６３】第１０の発明では、第９の発明に係る基板
実装方法において、スペーサを導体で作り電源供給路と
兼用する。基板間の圧縮と固定を行う機構とは別の経路
から電源供給を行う場合は、特に高密度で三次元的に組
み上げられたシステムでは電源供給路の空間を確保する
ことが困難になってくるが、本発明によれば基板間の圧
縮と固定を行う機構が電源供給路を兼ねるので空間の有
効利用がはかれ、結果としてシステムの実装密度を向上
させることができる。

【００６４】また電源の供給を別経路で行う場合で何ら
かの理由で別の構造物を入れることができなかった場合
は圧縮型のコネクタの信号ラインから電源を供給するこ
とによって信号のために使用できる芯数を圧迫したり、
あまり大きな電流を流せないために積み重ねる基板の枚
数をあまり多くできないという問題点があったが、本発
明を適用すれば電源は圧縮型のコネクタの信号ラインと
別経路であるからコネクタのピンは全て信号伝送のため
に利用でき、より電流容量の大きな金属性スペーサを用
いることができるので電流容量不足のために基板の枚数
が限定されてしまう問題も少ない。

【００６５】本発明の以上のような効果によって、比較
的大きな基板を用いることにより基板内配線を強化した
超並列計算機の二次元トーラス状基板間接続などに適用
するならば、各基板あたり基板積み重ね方向への一万本
を越えるような膨大な隣接基板間配線を実現でき、卓越
した通信性能を持った超並列計算機を構築することが可
能となる。

【００６６】第１１の発明では、回路基板の周辺部を避
けた領域に冷却を妨げない方向性を持った配置がなされ
る第１の接続手段により互いに概ね平行に向かい合う回
路基板間の接続を行う。このため互いに概ね平行に向か
い合う回路基板間の接続を行う第１の接続手段は周辺部
に配置されることが必須ではないので、必要に応じて第
１の接続手段を増設することができ、圧着型のコネクタ
などを用いることによって非常に多くの本数の概ね平行
に向かい合う基板間の配線を実現できる。

【００６７】第１の接続手段は方向性を持った配置がな
されるため、その方向に気流を流すことが妨げられない
ので冷却がスムースに行われる。

【００６８】互いに概ね平行に向かい合う回路基板間は
圧着型のコネクタなどの使用により多少の基板間隔の誤
差を持ちながら、基板間の相対位置が固定される。ここ
で回路基板の周辺部に第２の接続手段を設け、柔軟性を
有する第３の接続手段により第２の接続手段間を接続す
ることにより基板面の方向に隣接する基板間の接続を行
う。

【００６９】第３の接続手段は柔軟性を有するので基板
間隔の誤差に起因する基板面の方向に隣接する基板間の
高さのずれや、基板面方向の若干の位置ズレなどの実装
誤差を吸収し、接続手段の基板への半田付け等による固
定部や第２、第３の接続手段間の接続部への応力集中に
よる破壊や接触不良が防止される。

【００７０】互いに概ね平行に向かい合う回路基板間の
接続のための配線は基板の周辺部を経由しないので、基
板面の方向に隣接する基板間の配線のために限られた周
辺部からの基板間配線をより多く割り当てることが可能
となる。

【００７１】第１２の発明では、第１１の発明の基板実
装方法において、互いにねじれの位置関係にある屈曲部
を複数具備するフレキシブル基板を基板間接続のために
複数用いる。よって様々な方向に接続すべき基板や、そ
の基板上に搭載されている接続手段がずれて実装されて
いる場合に、互いにねじれの位置関係にあるそれぞれの
屈曲部がそれそれの得意な方向のズレを吸収することが
できる。

【００７２】第１３の発明では、第１１の発明の基板実
装方法において、ｎ次元トーラスまたはｎ次元メッシュ
状の接続を含むトポロジーでノード間を接続する際に、
基板間配線はトーラスまたはメッシュ状のノード間接続
に用いる。第１１の発明の基板実装方法においては、全
ての基板間配線を基板周辺部で処理する場合に比べて隣
接基板間の配線数を多くすることが可能であるので、隣
接接続を基本とするトーラスまたはメッシュ状のノード
間接続が多くの配線を用いつつ配線距離を短く実現でき
る。

【００７３】一方、基板内の配線はトーラスやメッシュ
よりも直径の短い結合トポロジーによるノード間接続の
ために用いる。基板内の配線は基板間配線と異なりコネ
クタのピンネックによる制約を受けないために、緊密な
結合をしても実現が比較的容易である。このため基板間
配線を増加させることなしに結合網の直径を短縮でき、
基板内の通信は高速となるということを積極的に生かせ
ば、並列計算機における処理速度の高速化につながる。

【００７４】第１４の発明では、第１１の発明の基板実
装方法において、ｎ次元トーラス状の接続を含むトポロ
ジーでノード間を接続する際に、複数ノードが１枚の回
路基板上に搭載される。複数ノードが１枚の回路基板上
に搭載されると、基板間で接続しなければならないリン
クが増加するので、基板間配線ネックに直面しやすくな
るが、１つの次元に関しては隣接ノードが基板面の方向
に隣接する基板上に来るように第３の接続手段によって
第２の接続手段間を接続するので、基板の周辺部を利用
した接続本数は、１枚飛び配線を使ってトーラス接続を
実現する場合の半分となる。

【００７５】よって限られた周辺部の領域を使って１本
あたりのリンクに多くの配線を割り当てることができ
る。ただしこの方向でリングを形成するためには基板の
形状を扇型にするか、第３の接続手段の長さを使用箇所
によって変動させなければならない。また基板面方向に
並べられる基板枚数が変動する場合は基板形状や第３の
接続手段の長さを調整しなければならない。

【００７６】一方、第１４の発明では、残りの１つの次
元に関しては隣接ノードが２枚上または２枚下の基板上
に来るように配置して１枚飛びのノード間接続配線を有
する。基板面に垂直な方向への配線は第１１の発明によ
り第１の接続手段を多数並べることにより基板の周辺部
を用いる場合と比較して多くとることができるので、１
枚飛びのノード間接続配線の使用による基板間配線数の
倍増に対して対応が容易である。１枚飛びの配線を用い
ると外見上は隣接基板間の規則的な配線のみでリングを
形成できるのでケーブルを必要としない実装が行える。

【００７７】このように、第１４の発明に係る基板実装
方法によれば、基板面方向への基板間配線を節約しつ
つ、基板面に対して垂直な方向には外見上は隣接基板間
の規則的な配線のみでリングを形成できるのでケーブル
を必要とせずにｎ次元トーラスの実装が行える。また垂
直な方向には基板枚数を自由に選択できるようになる。

【００７８】第１５の発明では、第１１の発明の基板実
装方法において、ｎ次元トーラス状の接続を含むトポロ
ジーでノード間を接続する際に、複数のノードが１枚の
回路基板上に搭載され、１つの次元に関しては隣接ノー
ドが基板面の方向に隣接する基板または概ね平行に向か
い合う基板上に来るように第３の接続手段によって第２
の接続手段間を接続する。

【００７９】基板面の方向に隣接する基板または概ね平
行に向かい合う基板のどちらに隣接ノードを置くかは、
基板の位置によって使い分けられる。すなわち、基板面
方向に並べられた基板群のうち両端部に位置しない基板
間接続部に関しては基板面方向に隣接する基板と第２、
第３の接続手段を介して接続され、基板面方向に並べら
れた基板群のうち両端部に位置する基板間接続部に関し
ては概ね平行に向かい合う基板の第２の接続手段間を第
３の接続手段によって接続する。

【００８０】以上のようにして基板面方向に対するノー
ド間リング形成は２枚の基板面によって行われる。

【００８１】上記のように第１４の発明では、基板面の
方向でリングを形成するためには基板の形状を台形にす
るか、第３の接続手段の長さを使用箇所によって変動さ
せなければならず、基板面方向に並べられる基板枚数が
変動する場合は基板形状や第３の接続手段の長さを調整
しなければならなかったが、第１５の発明を用いた場合
はそのような問題がなくなる。

【００８２】しかし基板面に垂直な方向のリング形成を
行う際に隣接するノードの存在する位置は第１４の発明
を適用した場合のように２枚上または２枚下の基板上で
はなく、４枚上または４枚下になる。

【００８３】よってそれぞれの基板には１枚上下の基板
と接続する配線と２枚上下の基板と接続するための配線
と３枚上下の基板と接続するための配線と４枚上下の基
板と接続するための配線が第１の接続手段を用いて基板
外に出入りすることになり、第１４の発明を適用した場
合のさらに２倍の配線が基板面に対して垂直方向に出る
ことになる。

【００８４】第１５の発明では、第１１の発明の基板実
装方法を用いているので、基板面に対して垂直な方向の
配線は第１の接続手段を多く配置することによって、限
られた周辺部を介した配線よりも多くの配線を実現でき
るので、このように基板面に対して垂直な方向の配線を
活用して水平方向の配線を楽にすることが可能である。

【００８５】このように第１５の発明に係る基板実装方
法によれば、第１４の発明の効果に加えて基板面に水平
な方向にも垂直な方向にも基板枚数を選択できるように
なる。よって様々な各次元あたりの台数構成をもったｎ
次元トーラス結合を含む並列計算機などを同一種類の基
板で容易に実現できる。

【００８６】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。

【００８７】＜実施例１（第１の発明に係る実施例）＞ （実施例１の主な構成・作用）本実施例では、二次元的
に配列される端子群間を接続する配線群を具備するフレ
キシブル基板と、ゴム状の弾性体と、を組み合わせるこ
とによりコネクタを構成する。二次元的に配列される端
子群間の電気的な接続は、フレキシブル基板に設けられ
た配線群により達成される。

【００８８】フレキシブル基板には柔軟性があり、ゴム
状の弾性体にも柔軟性があるので、対向する平行基板の
表面に若干の凹凸があってもそれら柔軟性によって吸収
される。また、厚いゴムを容易に用いることが可能なの
で、同じ大きさの凹凸に対して圧縮される比率を小さく
することができる。

【００８９】（実施例１の効果）本実施例によれば、安
価で、配線抵抗が少なく、結合固定時にかかる力が少な
くても、基板の凹凸による接触不良が少なく、基板間隔
に柔軟に対応でき、コネクタの占有面積当たりの配線本
数を大幅に向上できるコネクタが得られる。

【００９０】（実施例１の具体的説明）図１は、本実施
例のコネクタを示す。本実施例のコネクタ２は概略的に
は、フレキシブル基板部４とゴム部６の２つの部品から
構成される。

【００９１】図２は、図１のコネクタ２を構成するフレ
キシブル基板４の展開図である。本実施例では、１層の
導体層を持つフレキシブル基板とするが、多層フレキシ
ブル基板を用いても構わない。フレキシブル基板４に
は、両端部１６に二次元的に配列される端子群（複数の
端子１０）と、これらの間を接続する配線群（複数の配
線１２）が具備される。フレキシブル基板４の配線１２
には一般に銅膜が用いられるので、導電性ゴムなどを用
いたコネクタに比べ配線距離が長くなったとしても配線
抵抗が少ない。

【００９２】本実施例では、複数の端子１０を、二次元
的に配列している。二次元配列であるので、従来の平行
露出配線のみからなるフレキシブル基板や導線をゴムに
巻き付けたコネクタで接続できる一次元配列の端子群に
比べて、より多くの端子を設けることが可能となる。ま
た、端子１０の配列を千鳥状の配列などにすれば、端子
間配線１２を直線的に引くことができる。よって、端子
密度の向上や、特性インピーダンスの均一性の観点から
も望ましい。

【００９３】配線１２の上部は、図中の斜線部のように
絶縁被覆１４で覆われていることが望ましい。この場
合、端子１０は導体を露出させる。

【００９４】端子１０の上にはハンダなどのバンブを載
せ、他の部分より若干突出させて端子部に圧力が集中す
るようにしても良い。

【００９５】図３は、図１のコネクタ２を構成するゴム
部６の一実施例を示した図である。本実施例では、端子
圧力を強化するために端子１０の配置に合わせてゴム部
６にもバンプ状の突起２２を具備させているが、フレキ
シブル基板４の端子１０側や接続を行うリジッド基板
（図示せず）にバンプがついていれば、図４のようにゴ
ム６側にはバンプ状突起も不要であり、さらに基板の平
坦度や結合時の圧力によっては、ゴム６側にもフレキシ
ブル基板４側にもバンプはなくてもよい。バンプを設け
ない場合は、フレキシブル基板４とゴム部６の接着を行
うと接着性が良好になる。

【００９６】本実施例では、図１や図２のようにフレキ
シブル基板部４には穴８を設け、ゴム部６には上面２６
から下面２８を貫通する穴（図３では２０，図４では２
４）を設けてあり、この穴どおしの位置を合わせてゴム
部６の上面、下面とフレキシブル基板４の両端部とを夫
々接着する。

【００９７】本実施例では、ゴム部６の側面にはフレキ
シブル基板４を接着しないが、接着しても良い。（後述
する他の実施例でもゴム部の側面にはフレキシブル基板
を接着しないものを示すが、いずれの実施例においても
ゴム部の側面にフレキシブル基板を接着しても良い。） 次に、図５に、本実施例のコネクタを用いて複数の基板
を実装した状態を示す。一番下には、ナット３６（図示
せず）などで貫通ネジ３２にターミネーター３４を固定
してある。このターミネーター３４は剛性が高い材質と
構造を持たせ、力がかかっても変形しにくくする。必要
ならば電気的な配線や終端抵抗を具備させてもよいが、
単純な板であっても構わない。

【００９８】この上には、本実施例のコネクタ２と電子
回路を搭載したリジッドプリント基板３０が、交互に貫
通ネジ３２を穴に通し積み重ねてある。最上部の基板を
積み重ねた後は、コネクタ２とターミネーター３４を積
み重ね、ナット３６などで締め付けてコネクタ２を圧縮
した状態で固定する。

【００９９】図６は、図５のように組み立てる途中にお
いて、十分に圧力がかかっていない状態での接続部の断
面図である。リジッドプリント基板３０が激しく波打っ
ている場合は、コネクタ２側の端子１０とリジッド基板
３０側の端子３８の間の接触不良が起こる。図中では、
○で示した部分は接触しているが、×で示した部分は基
板３０の波打ちによって浮いてしまい、まだ接触不良の
状態が残っている。

【０１００】図７は、図６の状態と異なり、十分に圧力
がかかっている状態での同じ接続部の断面図である。リ
ジッドプリント基板３０が激しく波打っている場合で
も、コネクタ２が厚いゴム６とフレキシブル基板４でで
きているために大きく変形することができるので、コネ
クタ２側の端子１０とリジッド基板３０側の端子３８の
間の接触不良が起こりにくくなる。

【０１０１】本実施例では、コネクタ２のゴム部６に、
端子１０の位置に合わせてバンプ状の端子圧力強化用突
起２２を設けているので、より変形しやすく、かつ圧力
がかかった場合は、バンプ部分は他の部分より大きく変
形するので、端子部１０に圧力が集中して少ない圧力で
も安定した接続が可能となる。

【０１０２】以上のように本実施例によれば、配線抵抗
の少ない安価な構造の多ピンのコネクタを大量に用い
て、通常の実装方式では基板間配線のための用いられて
きたリジッド基板の周辺部を全く用いることなく、膨大
な基板間配線を実現することができ、周辺部はこのよう
な基板スタックなどを複数並べた大規模システムにおけ
る基板スタック間の水平方向の接続のために用いること
ができる。

【０１０３】次に以下では、本実施例の様々なバリエー
ションや本実施例のコネクタを利用した基板実装方法に
ついての種々の実施例を説明するが、それら各実施例に
おいても、ここで述べた効果を奏することは言うまでも
ない。

【０１０４】＜実施例２（第２の発明に係る実施例）＞ （実施例２の主な構成・作用）本実施例では、第１の発
明に係るコネクタにおいて、フレキシブル基板に具備さ
れる二次元的に配列される端子群間を接続する配線群を
平行配線とする。これによって、特性インピーダンスを
全ての配線に関して容易に一定の値にすることができ
る。

【０１０５】（実施例２の効果）本実施例によれば、基
板間配線における反射を軽減できるため、より高い周波
数の伝送や、信頼性の高い信号伝送が可能になる。

【０１０６】（実施例２の具体的説明）図８は、図１の
コネクタのフレキシブル基板部の他の実施例を示した図
である。誘電率εの絶縁フィルム４６上に銅はくの配線
層４４を持つフレキシブル基板４´において、配線幅
Ｗ、配線間隙Ｓの平行配線４４を用いて端部４８に配置
された二次元千鳥状配列の端子４２間を接続する配線パ
ターンを形成する。

【０１０７】この構成によって、両端ではない線路の特
性インピーダンスは皆ほぼ同じ関数ｆ（ε，Ｗ，Ｓ）で
表現できるので、特性インピーダンスを所望の値にそろ
えることが可能となる。この線路の特性インピーダンス
を接続するプリント基板の特性インピーダンスに近づけ
ることによって、基板間配線における反射を軽減でき
る。

【０１０８】また、このように平行配線では配線長に比
例してクロストークが発生するので、例えば奇数番目の
配線は接地線とし、偶数番目の配線は信号線にすること
によって、より安定した信号伝送が可能となる。

【０１０９】＜実施例３（第３の発明に係る実施例）＞ （実施例３の主な構成・作用）本実施例では、第１の発
明に係るコネクタにおいて、ほぼ長方形の形状を有する
フレキシブル基板の中央部付近と両端部付近に二次元的
に配列される端子群を具備し、中央部付近の端子は二つ
の両端部のうち近い方の端部に配置される端子と接続す
る配線群を具備する。よって、ほぼ半分づつの配線が、
フレキシブル基板の端部に導かれることになる。

【０１１０】（実施例３の効果）本実施例によれば、同
じ本数の接続についてフレキシブル基板の両端部にのみ
端子を配置する場合に比較して、二倍の配線を対向する
ゴム状弾性体の面間の接続が可能となる。また、フレキ
シブル基板の両端部にのみ端子を配置する場合に比べ
て、コネクタと基板の位置合わせを半分の回数で実現で
きる。

【０１１１】（実施例３の具体的説明）図９は、図１の
コネクタを構成するフレキシブル基板のさらに他の実施
例を示した図である。実施例１のゴムとフレキシブル基
板を組み合わせたコネクタにおいて、ほぼ長方形の形状
を有するフレキシブル基板の中央部付近と両端部付近に
二次元的に配列される端子群を具備し、中央部付近の端
子は二つの両端部のうち近い方の端部に配置される端子
と接続する配線群を具備する。

【０１１２】本実施例では、フレキシブル基板１０４の
端部Ａ，Ｂに２列の二次元千鳥状に配列した複数の端子
５１を具備し、中央部Ｃには４列の二次元千鳥状に配列
した複数の端子５２を具備する。中央部Ｃの端子５２の
うち図９中の上半分の２列分については、上部の端部Ａ
に配置された端子群５１と平行配線５４により夫々接続
し、中央部Ｃの端子５２のうち図９中の下半分の２列分
については下部の端部Ｂに配置された端子５１と平行配
線５４により夫々接続する。

【０１１３】図１０は、本実施例のコネクタを示す。直
方体状をしたゴム部５６の下部をフレキシブル基板部の
中央部Ｃに接着し、フレキシブル基板部の端部Ａ，端部
Ｂをゴム部６の上部に接着する。

【０１１４】このように端子数を４列分に増やしても配
線の交差はなく、配線の間隙も同一にしたまま配線でき
るため、これまでの実施例と比べて同じ特性のフレキシ
ブル基板を用いて、同じ特性の二倍の端子数を持ったコ
ネクタを容易に実現することができる。

【０１１５】よって、本実施例によれば、同じ本数の接
続についてフレキシブル基板の両端部にのみ端子を配置
する場合と比較して、半分の個数のコネクタで基板間配
線をできる。また、コネクタごとに貫通するネジなどと
の位置合わせの必要があるので、コネクタの個数が半分
で済むということはコネクタと基板の位置合わせを半分
の回数で実現できることを意味する。

【０１１６】（実施例３の変形例）同じサイズのフレキ
シブル基板を用いてより多くの端子数のコネクタを作る
ためには、多層フレキシブル基板（何層でも良い）を用
いると効果的である。ここでは、４層の配線層を持つフ
レキシブル基板を用いたコネクタについて説明する。

【０１１７】まず、第４層目の配線パターンは、図９と
同様の片面フレキシブル基板により形成される。

【０１１８】図１１は、４層フレキシブル基板の第３層
目の配線パターンの実施例を示した図である。第３層目
も片面フレキシブル基板１１４により形成される。図９
に示される第４層目の端部Ａおよび端部Ｂ、中央部Ｃの
端子５２の位置に合わせて第３層目の端部Ａ４およびＢ
４およびＣ４の位置にスルーホール（図１４の７１）を
設ける。さらに、第３層目には端部Ａ３，Ｂ３、中央部
Ｃ３ａ，Ｃ３ｂに同様の各２列の千鳥状二次元配列の複
数の端子５７、５８を設け、Ａ３とＣ３ａおよびＢ３と
Ｃ３ｂの対応する端子５７、５８間を平行配線６０で夫
々接続する配線パターンが形成されている。

【０１１９】図１２は、４層フレキシブル基板の第２層
目の配線パターンの実施例を示した図である。第２層目
は第１層目と合わせて両面フレキシブル基板１２４の片
面として形成される。第３層目の場合と同様に下層の端
子に対応するスルーホール（図１４の７１）を端部Ａ２
〜Ａ４，Ｂ２〜Ｂ４および中央部Ｃ２ａ，Ｃ２ｂ，Ｃ３
ａ，Ｃ３ｂ，Ｃ４に設け、さらに端部Ａ２，Ｂ２および
中央部Ｃ２ａ，Ｃ２ｂに複数の端子６１，６２を設け、
Ａ２とＣ２ａおよびＢ２とＣ２ｂの対応する端子６１，
６２間を平行配線６４で夫々接続する配線パターンが形
成されている。

【０１２０】図１３は、４層フレキシブル基板の第１層
目の配線パターンの実施例を示した図である。第１層目
は第２層目の裏面にあたり、リジッド基板（図示せず）
に接触する。これまでの実施例と同様に、下層の端子に
対応するスルーホール（図１４の７１）を端部Ａ２〜Ａ
４，Ｂ２〜Ｂ４および中央部Ｃ２ａ，Ｃ２ｂ，Ｃ３ａ，
Ｃ３ｂ，Ｃ４に設け、さらに端部Ａ１，Ｂ１、中央部Ｃ
１ａ，Ｃ１ｂに複数の端子６６を設け、Ａ１とＣ１ａお
よびＢ１とＣ１ｂの対応する端子間を平行配線６８で夫
々接続する配線パターンが形成されている。

【０１２１】以上のような２枚の片面フレキシブル基板
１０４，１１４と１枚の画面フレキシブル基板１２４を
用い、４層フレキシブル基板を構成する。

【０１２２】図１４は、上記のようにして構成された４
層フレキシブル基板１３４の立体構造を示した断面図で
ある。

【０１２３】まず、両面フレキシブル基板１２４と第３
層目のフレキシブル基板１１４を接着し、スルーホール
７１にメッキをかける。次に、このフレキシブル基板と
第４層目のフレキシブル基板１０４を接着し、スルーホ
ール７１にメッキをかける。このようにして、４層の配
線を持つフレキシブル基板１３４が完成する。

【０１２４】図１５は、図１４に示される４層フレキシ
ブル基板１３４を用いたコネクタ１３２の実施例を示し
た図である。端部Ａ４と端部Ｂ４が隣合うようにゴム部
１３６にフレキシブル基板１３４を巻き付け接着する。

【０１２５】このように多層のフレキシブル基板を用い
れば、大量のピン数を持ったコネクタを作ることができ
る。

【０１２６】＜実施例４（第４の発明に係る実施例）＞ （実施例４の主な構成）本実施例では、第１の発明に係
るコネクタにおいて、ゴム状の弾性体の少なくとも１つ
の面に突起を具備する。

【０１２７】（実施例４の効果）本実施例によれば、圧
着するリジッド基板とゴム状の弾性体の位置合わせを組
み立て時に確実にできる。

【０１２８】（実施例４の具体的説明）図１６は、本実
施例のコネクタを示す。複数の配線８２で接続した複数
の端子８０を両端部に持つフレキシブル基板７４と、ゴ
ム部７６とを組み合わせた点は、図１のコネクタと同様
であるが、本実施例では、コネクタ７２を構成するゴム
部７６に上２箇所、下２箇所の位置合わせ突起Ｕ１，Ｕ
２，Ｄ１，Ｄ２を具備している。（図示しない突起Ｄ２
は、突起Ｄ１の対角部分にある。） 図１７は、図１６のコネクタを用いた基板の実装方法を
示した図である。複数の端子８４が設けられた２枚のリ
ジッド基板７８によって図１６のコネクタ７２を挟む際
に、まずコネクタ７２の位置合わせ突起Ｄ１，Ｄ２を下
側のリジッド基板の穴ＨＤ１，ＨＤ２に差し込むことに
よって、コネクタの端子部と下側のリジッド基板側の端
子部の位置を合わせる、次に、コネクタの位置合わせ突
起Ｕ１，Ｕ２を上側のリジッド基板の穴ＨＵ１，ＨＵ２
に差し込むことによって、コネクタの端子部と上側のリ
ジッド基板側の端子部の位置を合わせる。

【０１２９】図１８は、傾いた圧力により図１６のコネ
クタ７２が変形した場合でも、正しく接続が行えること
を示した図である。コネクタ７２を挟む上下のリジッド
基板７８の位置がずれた状態で圧力をかけた場合や、コ
ネクタ７２自身が変形していた場合には、図１８のよう
に上のリジッド基板７８の端子８４の真下の位置に対応
する下のリジッド基板７８の端子８４が来ないことがあ
り得る。

【０１３０】しかしながら本実施例によれば、フレキシ
ブル基板７４が正しい位置にゴム部７６に固定されてい
れば、位置合わせ突起Ｕ１，Ｕ２，Ｄ１，Ｄ２とリジッ
ド基板の穴ＨＵ１，ＨＵ２，ＨＤ１，ＨＤ２をはめ合う
ことにより、リジッド基板７８の端子８４と対応するフ
レキシブル基板７４の端子８０が正しく向き合うことに
なる。

【０１３１】したがって、ゴム部７６の断面が平行四辺
形状に傾いて変形した圧着が起こった場合でも、対応す
る端子どうしの接続が行われるので接続の信頼性が向上
する。

【０１３２】＜実施例５（第５の発明に係る実施例）＞ （実施例５の主な構成）本実施例では、第４の発明に係
るコネクタにおいて、ゴム状の弾性体の突起の位置に合
致する穴をフレキシブル基板に具備する。

【０１３３】（実施例５の効果）本実施例によれば、ゴ
ム状の弾性体とフレキシブル基板の位置合わせと、圧着
するリジッド基板とゴム状の弾性体の位置合わせができ
るので、結果的にフレキシブル基板と圧着するリジッド
基板の位置合わせが可能となる。

【０１３４】（実施例５の具体的説明）図１９は、本実
施例のコネクタを構成するフレキシブル基板の一例を示
す図である。フレキシブル基板９４の両端部８８には複
数の端子１００が配置され、端子１００間が配線１０２
により夫々接続されるが、これらの端子１００との所定
の相対位置に、位置合わせ突起挿入用の穴８６を設けて
ある。この穴との位置関係に対応した位置にゴム状の弾
性体の位置合わせ突起を形成する。

【０１３５】図２０は、本実施例のコネクタを示す。位
置合わせ突起Ｕ１，Ｕ２，Ｄ１，Ｄ２を形成したゴム部
９６と図１９のフレキシブル基板９２からなり、位置合
わせ突起Ｕ１，Ｕ２，Ｄ１，Ｄ２をフレキシブル基板９
２の穴８６に挿入しつつ合体させることにより構成され
る。

【０１３６】このようにして、ゴム状の弾性体とフレキ
シブル基板の位置合わせが容易に行われる。

【０１３７】本実施例では、フレキシブル基板の端子群
や穴に対応するリジッド基板側には同様な位置関係にあ
る位置合わせ突起挿入用の穴を設けてある。よって、圧
着するリジッド基板とゴム状の弾性体の位置合わせが容
易にできる。ゆえに、結果的にフレキシブル基板と圧着
するリジッド基板の位置合わせが容易となる。

【０１３８】＜実施例６（第６の発明に係る実施例）＞ （実施例６の主な構成）本実施例では、第４の発明に係
るコネクタにおいて、ゴム状の弾性体に具備される突起
を、一体成形することによって実現する。突起は、ゴム
部成形時の金型の精度で実現できる。

【０１３９】（実施例６の効果）本実施例によれば、位
置合わせの精度はゴム部成形時の金型の精度で実現でき
るとともに、突起の製造は容易なのでコストの上昇はほ
とんどない。

【０１４０】（実施例６の具体的説明）本実施例では、
第４の発明に係るコネクタにおいて、ゴム状の弾性体に
具備される突起を、一体成形することによって実現す
る。よって、位置合わせの精度はゴム部成形時の金型の
精度で実現できるとともに、突起の製造は容易なのでコ
ストの上昇はほとんどない。ただし、突起がゴム状の弾
性体で形成されることになるので変形するおそれがある
ので、組み立て時には慎重にリジッド基板側の穴に柔ら
かな突起がきちんと挿入されるようにしなければならな
い。

【０１４１】＜実施例７（第７の発明に係る実施例）＞ （実施例７の主な構成・作用）本実施例では、第４の発
明に係るコネクタにおいて、ゴム状の弾性体に具備され
る突起を、ゴム状の弾性体に具備される穴に棒状の部品
を挿入することによって実現する。突起はゴム状の弾性
体である必要はなくなるので、棒状の部品を剛体とする
ことによって突起の変形を防止される。

【０１４２】（実施例７の効果）本実施例によれば、突
起の変形を防止され、リジッドな基板との確実な位置合
わせを実現できる。また、突起を細長くかつ小型にする
ことができるので小型のコネクタを実現することができ
る。

【０１４３】（実施例７の具体的説明）図２１は、本実
施例のコネクタにおけるゴム部の断面を示す図である。

【０１４４】本実施例では、ゴム部９６を貫通する穴１
０６が２ヵ所にあけてあり、そこに突起形成用の棒状金
属９０を挿入し、上下に所定の長さの金属部が露出する
ようにする。

【０１４５】このようにすると、突起は金属なので硬
く、変形しにくい。また、突起を細長くかつ小型にする
ことができるので小型のコネクタを実現することができ
る。

【０１４６】＜実施例８（第８の発明に係る実施例）＞ （実施例８の主な構成・作用）本実施例では、第７の発
明に係るコネクタにおいて、ゴム状の弾性体に具備され
る穴を貫通させない。よって、突起に力が加わっても突
起の高さが変動しにくい。

【０１４７】（実施例８の効果）本実施例によれば、位
置合わせ時に突起がリジッド基板などに当たって引っ込
んでしまい、位置合わせがうまく行かなくなると言う事
故が防止される。

【０１４８】（実施例８の具体的説明）図２２は、本実
施例のコネクタにおけるゴム部の断面図を示した図であ
る。

【０１４９】本実施例では、図２１のコネクタと異な
り、ゴム状の弾性体に貫通しない穴１０７を設ける。こ
の穴１０７に、くさび状の先端部１０９を有する棒状金
属１０８を挿入する。よって、片側の位置合わせの際な
どに棒状部品が引っ込んでしまい、もう片側から突出し
なくなって位置合わせの不良を起こす、という不都合が
なくなる。つまり、穴を貫通させずに両側から別の棒状
部品を挿入することによって確実に突起の高さを一定に
することが可能となる。

【０１５０】また、本実施例では突起形成用の棒状金属
１０８の先端部１０９をくさび状にしてあるので、一旦
挿入した棒状金属の脱落が防止される。

【０１５１】＜実施例９（第９の発明に係る実施例）＞ （実施例９の主な構成・作用）本実施例では、ほぼ平行
に向かい合う基板間に圧力を加えることによって圧着接
続を確実にするコネクタを挟む基板実装方法において、
コネクタのサイズに合わせた基板間隔を実現する両端に
ネジ構造を具備した第一のスペーサと上記コネクタを、
ほぼ平行に向かい合う基板間に基板に対してほぼ垂直に
挿入し、第一のスペーサと第二のスペーサの間に基板を
挟み第二のスペーサを第一のスペーサにねじ込む。１回
のねじ込みは、一枚分の積み重ねのコネクタの圧縮にし
か関与しない。また、ネジを継ぎ足していくことが可能
である。

【０１５２】（実施例９の効果）本実施例によれば、全
ての基板を貫通するネジで全ての基板間のコネクタを圧
縮するよりは少ない力で固定が可能となる。また、ネジ
の長さが足りなくなってこれ以上拡張できなくなるとい
う問題がない。

【０１５３】（実施例９の具体的説明）図２３は、本実
施例に係る基板実装方法を示す図である。この基板実装
方法では、前述した実施例のコネクタを用いる。

【０１５４】図２３のように、土台１１２に垂直にスペ
ーサＳ０をねじ込む。この上にターミネーション用の基
板１１８をのせるが、その変形を防止するためにターミ
ネーション基板１１８の下部に変形防止用部材１１６を
挿入する。ターミネーション基板１１８には所定の位置
に穴があけてあり、この穴の周囲に基板への電源を供給
するパッド１１０が形成されている。この穴を通しスペ
ーサＳ１をスペーサＳ０にねじ込むことにより、ターミ
ネーション基板１１８を固定する。

【０１５５】次に、ターミネーション基板１１８の上に
ターミネーション基板１１８の位置合わせ穴ＨＤ１，Ｈ
Ｄ２にコネクタの位置合わせ突起Ｄ１，Ｄ２を挿入させ
つつコネクタＣ１をのせ、さらにその上に位置合わせ穴
ＨＵ１，ＨＵ２にコネクタの位置合わせ突起Ｕ１，Ｕ２
を挿入させつつリジッド基板Ｒ１をのせ、スペーサＳ２
を金属性スペーサＳ１にねじ込むことによってコネクタ
Ｃ１を圧縮させつつリジッド基板Ｒ１を固定する。リジ
ッド基板Ｒ１にも穴の周囲に電源供給用パッド１１０が
形成されており、金属性スペーサＳ１とこのパッド１１
０が接触することにより、リジッド基板Ｒ１に電源が供
給される。

【０１５６】以上の操作を金属性スペーサＳ３、リジッ
ド基板Ｒ２、コネクタＣ２に関して繰り返すことによ
り、リジッド基板Ｒ２の固定と、リジッド基板Ｒ１対コ
ネクタＣ２の接続、リジッド基板Ｒ２対コネクタＣ２の
接続が行われる。なお金属性スペーサＳ３のねじ込みに
よって圧縮されるコネクタはＣ２であり、コネクタＣ１
は既に圧縮済みであるので、一度に全てのコネクタの圧
縮を行う方式に比べてねじ込みにおける力が少なくて済
むとともに、コネクタ毎の圧力ムラも軽減することがで
きる。

【０１５７】さらに、ネジは積み重ねる基板の枚数を増
やすたびに次々と継ぎ足されていく形となるので、ネジ
の長さが足りなくなってこれ以上拡張できなくなるとい
う問題がない。

【０１５８】＜実施例１０（第１０の発明に係る実施
例）＞ （実施例１０の主な構成・作用）本実施例では、第９の
発明に係る基板実装方法において、スペーサを導体で作
り電源供給路と兼用する。電源は圧縮型のコネクタの信
号ラインと別経路で供給されることになる。

【０１５９】（実施例１０の効果）本実施例によれば、
基板間の圧縮と固定を行う機構が電源供給路を兼ねるの
で空間の有効利用がはかれ、結果としてシステムの実装
密度を向上させることができる。また、コネクタのピン
は全て信号伝送のために利用でき、電流容量不足のため
に基板の枚数が限定されてしまう問題も少ない。

【０１６０】（実施例１０の具体的説明）図２４は、本
実施例に係る基板実装方法を示した図である。

【０１６１】図示しない電源装置に接続される電源供給
ケーブル１２０をワッシャー１２１／ネジ１２２などに
て十分に電気抵抗の小さな金属性の電源供給バー１１３
に接続し、この電源供給バー１１３に垂直に金属性スペ
ーサＳ０をねじ込む。ターミネーション基板１１８には
所定の位置に穴があけてあり、この穴の周囲が基板への
電源を供給するパッド１１０が形成されている。この穴
を通しスペーサＳ１をスペーサＳ０にねじ込むことによ
りターミネーション基板１１８を固定するとともに電源
供給がなされる。

【０１６２】これ以降はリジッド基板にも電源を供給す
るパッド１１０が形成されている点と、スペーサが金属
性であること以外は実施例９と同様に実装を行うことに
より電源供給バー１１３から金属性スペーサＳ０，Ｓ
１，Ｓ２…、電源供給パッド１１０を経由して各リジッ
ド基板Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２…、に電源供給が行われる。

【０１６３】ここで、本実施例によらず基板間の圧縮と
固定を行う機構とは別の経路から電源供給を行う場合
は、特に高密度で三次元的に組み上げられたシステムで
は、電源供給路の空間を確保することが困難になってく
るが、本実施例によれば基板間の圧縮と固定を行う機構
が電源供給路を兼ねるので空間の有効利用を図ることが
でき、結果としてシステムの実装密度を向上させること
ができる。

【０１６４】また、電源の供給を別経路で行う場合で何
らかの理由で別の構造物を入れることができなかった場
合は、圧縮型のコネクタの信号ラインから電源を供給す
ることによって信号のために使用できる芯数を圧迫した
り、あまり大きな電流を流せないために積み重ねる基板
の枚数をあまり多くできないという問題点があったが、
本発明を適用すれば電源は圧縮型のコネクタの信号ライ
ンと別経路であるからコネクタのピンは全て信号伝送の
ために利用でき、より電流容量の大きな金属性スペーサ
を用いることができるので、電流容量不足のために基板
の枚数が限定されてしまう問題も少ない。

【０１６５】（２）次に以下では、複数の基板を上下左
右と３次元的に実装する方法についての種々の実施例を
説明する ＜実施例１１（第１１の発明に係る実施例）＞ （実施例１１の主な構成・作用）本実施例では、回路基
板の周辺部を避けた領域に冷却を妨げない方向性を持っ
た配置がなされる第１の接続手段、回路基板の周辺部の
第２の接続手段、柔軟性を有する第３の接続手段を具備
する。第１の接続手段は周辺部に配置されることが必須
ではないので、必要に応じて第１の接続手段を増設する
ことができる。第３の接続手段により第２の接続手段間
を接続することにより基板面の方向に隣接する基板間の
接続を行う際に第３の接続手段は柔軟性を有するので位
置ズレなどの実装誤差を吸収する。

【０１６６】（実施例１１の効果）本実施例によれば、
冷却を妨けず、非常に多くの本数の概ね平行に向かい合
う基板間の配線を実現できる。さらに、接続手段の基板
への半田付け等による固定部や第２、第３の接続手段間
の接続部への応力集中による破壊や接触不良が防止され
る。さらに、基板面の方向に隣接する基板間の配線に対
して限られた周辺部からの基板間配線をより多く割り当
てることが可能となる。

【０１６７】（実施例１１の具体的説明）図２５は、本
実施例に係る基板実装方法を示す図であり、複数の第１
の接続手段２０１、複数の第２の接続手段２０２、複数
の第３の接続手段２０３、複数のスペーサ２０４を配設
した２００基板を３次元的に連結するものである。

【０１６８】本実施例では、基板２００を積層するため
の第１の接続手段２０１を、回路基板２００の周辺部を
避けた領域に実装している。基板の長い方向に一列に第
１の接続手段２０１が並べられているので、基板の長い
方向に冷却を行う場合、気流はスムースに流れるので冷
却は妨げられないという利点がある。

【０１６９】第１の接続手段２０１としては、様々な形
態のコネクタを用いることができる。

【０１７０】図２６は、本実施例における第１の接続手
段２０１の一例である第１の種類のコネクタを示す図で
ある。ゴム２１６の周囲にフレキシブル基板２１４を巻
き付けた構造をしており、基板間隔を規定の長さ以下に
圧縮することにより概ね平行に向かい合う基板間の接続
を行うことができる。もちろん、コネクタとしては、既
に説明した第１〜第９の実施例のコネクタを利用するこ
とができる。

【０１７１】図２７は、本実施例における第１の接続手
段２０１の他の例である第２の種類のコネクタを示す図
である。ほぼ直方体の形状をしたゴム２３０の中を細い
金属線やカーボンファイバー２３２が貫通している構造
をしており、基板間隔を規定の長さ以下に圧縮すること
により概ね平行に向かい合う基板間の接続を行うことが
できる。

【０１７２】図２８は、本実施例における第１の接続手
段２０１のさらに他の例である第３の種類のコネクタを
示す図である。ほぼ直方体の形状をしたゴム２１６の中
で導電性の部分２３０と絶縁性の部分２３４を有する構
造をしており、基板間隔を規定の長さ以下に圧縮するこ
とにより概ね平行に向かい合う基板間の接続を行うこと
ができる。

【０１７３】図２９は、本実施例における第１の接続手
段２０１のさらに他の例である第４の種類のコネクタを
示す図である。ほぼ直方体の形状をした剛体のケース２
３６の中を、図中２３８のように少し飛び出している接
点部を有する細い金属線を丸めた構造の端子２３８が貫
通している構造をしており、基板間隔を規定の長さ以下
に圧縮することにより概ね平行に向かい合う基板間の接
続を行うことができる。 図３０は、本実施例における
第１の接続手段２０１のさらに他の例である第５の種類
のコネクタを示す図である。ほぼ直方体の形状をした剛
体のケース２３６の中を、図中２４０のように少し飛び
出している接点部を有するバネ状の弾性を持った金属端
子２４２が貫通する構造をしており、基板間隔を規定の
長さ以下に圧縮することにより概ね平行に向かい合う基
板間の接続を行うことができる。

【０１７４】以上のような圧着タイプのコネクタは必ず
しも基板の周辺部に配置しなくてもよく、複数のコネク
タ間の相対的な位置は厳密にそろっていなくても２ピー
スタイプのコネクタを多数同時にはめる場合のようにう
まくはまらなくなるといった問題点がないので、必要に
応じて第１の接続手段のコネクタを増設することができ
る。

【０１７５】さて、第１の接続手段２０１は、圧縮タイ
プのコネクタの場合はいずれも基板間隔を規定の長さ以
下に圧縮することにより概ね平行に向かい合う基板間の
接続を行うので、本実施例ではスペーサによって基板間
隔を規定値にする。図３１は、本実施例におけるスペー
サ２０４の例を示す図である。六角柱状の本体の片端に
は軸方向に雌ネジ２４２が切ってあり、もう一方の片端
には軸方向に雌ネジ２４１が切ってある。このスペーサ
２０４を金属性としておくことで、電源の供給を行うこ
ともできる。

【０１７６】図３２は、本実施例におけるスペーサ２０
４を用いた基板間隔圧縮の様子を示す図である。上層の
スペーサ２０４を下層のスペーサ２０４にねじ込むこと
により、基板間隔が規定値に圧縮されていく。このスペ
ーサ２０４を第１の接続手段２０１の圧着タイプのコネ
クタの近辺に配置することにより、コネクタに圧力がか
かり、概ね向かう合う基板間の接続が確立される。

【０１７７】ここで、基板には通常元から若干のそりが
あり、さらに本実施例のように基板に力がかかると基板
に若干の変形が起こり、基板は完全な平板として扱うこ
とが困難になる。また，このように一枚一枚そり具合に
個性のある基板を固定する場合、スペーサのねじ込み具
合を完全に均一にすることも困難であり、結果として基
板の周辺部の位置は若干の誤差を持ちつつ、基板面方向
に隣接する基板と基板周辺が並ぶことになる。さらに、
図２５のように基板２００の周辺部に第２の接続手段２
０２を実装した場合、半田付け時の実装誤差により、基
板面方向に隣接する基板２００上の第２の接続手段２０
２０間を第３の接続手段２０３により接続する場合、上
記の様々な誤差を吸収できないと安定した基板面方向に
隣接する基板間の接続ができない。

【０１７８】そこで本実施例では、第３の接続手段２０
３に柔軟性を持たせてある。図３３は、本実施例に係る
基板実装に用いられる第３の接続手段２０３の例を示し
た図である。中央部がフレキシブルな小さなフレキシブ
ルリジッド基板２５４の両端のリジット部２５０に表面
実装型２ピースコネクタ２５２を１個ずつ半田付け実装
している。図３３に示される第３の接続手段２０３は、
図２５のように基板２００の周辺部に実装された第２の
接続手段２０２と合体させ、基板面方向に隣接する基板
間の接続が実現される。第３の接続手段２０３の中央部
は、フレキシブル基板２５４であるので柔軟性が追随で
きる範囲で上記の様々な誤差を吸収し、安定した基板面
方向に隣接する基板間の接続が実現される。

【０１７９】（実施例１１の変形例）上記の実施例にお
いて第３の接続手段に第１２の発明を適用し位置ズレへ
の適応能力を高めたものを用いても良い。

【０１８０】図３４は、実施例１１に係る基板実装に用
いられる、同変形例に係る第３の接続手段２０３の展開
図である。

【０１８１】ここで、両端のリジッド部２６２Ａ、リジ
ッド部２６２Ｂには、表面実装型コネクタ２６０Ａ、２
６０Ｂを実装し、中央部がフレキシブルであることは前
例に同じであるが、本実施例の第３の接続手段２０３は
誤差吸収能力の面で改善がなされている。フレキシブル
部２６６に非常に高密度に配線が通っている場合や、Ｅ
ＭＩ対策のためにグランド面があるような場合には、フ
レキシブル基板とはいえども柔軟性が鈍くなる。よっ
て、図３３のような構造では誤差が大きい場合には吸収
しきれない場合がある。

【０１８２】そこで本実施例の場合は、４箇所の屈曲部
２６４ａ，２６４ｂ，２６４ｃ，２６４ｄを設け、様々
な方向の誤差を吸収できるようになっている。図３５
は、図３４に示される第３の接続手段２０３の実装時の
立体構造を示す図である。屈曲部２６４ａ，２６４ｃを
谷折りにし、屈曲部２６４ｂ，２６４ｄを山折りにする
と、図に示すような形状になる。リジッド部２６２Ａに
搭載されるコネクタ２６０Ａはメインとなるリジッド基
板２００Ａ上の第２の接続手段２０２Ａと合体され、リ
ジッド部２６２Ｂに搭載されるコネクタ２６０Ｂはメイ
ンとなるリジッド基板２００Ｂ上の第２の接続手段２０
２Ｂと合体される。

【０１８３】このように折り曲げられた状態では、たと
えフレキシブル部がやや固めであっても、屈曲部２６４
ｂおよび屈曲部２６４ｃは互いにねじれの位置にあるた
めに様々な方向のかなり大きな誤差を同時に吸収でき
る。具体的には、屈曲部２６４ｂはリジッド基板２００
Ａおよびリジッド基板２００Ｂの垂直方向ｄ５の段差を
吸収し、屈曲部２６４ｃはリジッド基板２００Ａおよび
リジッド基板２００Ｂの水平方向のズレｄ４や、第２の
接続手段２０２Ａと第２の接続手段２０２Ｂの相対的な
平行な位置からの回転による誤差ｄ６を吸収する。

【０１８４】＜実施例１２（第１３の発明に係る実施
例）＞ （実施例１２の主な構成・作用）本実施例では、回路基
板の周辺部を避けた領域に冷却を妨げない方向性を持っ
た配置がなされる第１の接続手段、回路基板の周辺部の
第２の接続手段、柔軟性を有する第３の接続手段によっ
て実装される電子システムにおいて、ｎ次元トーラスま
たはｎ次元メッシュ状のノード間接続と、基板内の配線
を利用したトーラスやメッシュよりも直径の短い結合ト
ポロジーによるノード間接続を構成要素とする。

【０１８５】隣接基板間の配線数を多くすることが可能
であり、その接続形態は配線距離の観点からｎ次元トー
ラスまたはｎ次元メッシュとの整合性が良い。また向か
い合う基板間に多数の配線を設けることが可能なので、
基板内部に多数のノードを登載でき、ピンネックによる
制約を受けない基板内部の配線を利用したノード間の緊
密な結合が可能となる。

【０１８６】（実施例１２の効果）本実施例によれば、
隣接接続を基本とするトーラスまたはメッシュ状のノー
ド間接続が多くの配線を用いつつ配線距離を短く実現で
きる。基板内もトーラスまたはメッシュで接続する場合
と比べて基板間配線を増加させることなしに結合網の直
径を短縮でき、基板内の通信は高速となるということを
積極的に生かせば、並列計算機における処理速度の高速
化につながる。

【０１８７】（実施例１２の具体的説明）図３６は、本
実施例に係る基板実装方法における基板内のノード間接
続を示した図である。各ノード０〜７は夫々、Ｎ，Ｓ，
Ｅ，Ｗ，Ｕ，Ｄ，Ｘの７つのポートを持ち、基板内部配
線で隣接するノード間のポートＮとＳを接続することで
１次元分のトーラスを構成する。

【０１８８】ノード０のＷポートを基板周辺部の第２の
接続手段ＣＷ０に、Ｅポートを基板周辺部の第２の接続
手段ＣＥ０に、Ｕポートを基板中央部の第２の接続手段
ＣＵ０に、Ｄポートを基板裏面中央部の第２の接続手段
ＣＤ０に接続する。同様にノードｉ（ｉ＝１〜７）のＷ
ポートを基板周辺部の第２の接続手段ＣＷｉに、Ｅポー
トを基板周辺部の第２の接続手段ＣＥｉに、Ｕポートを
基板中央部の第２の接続手段ＣＵｉに、Ｄポートを基板
裏面中央部の第２の接続手段ＣＤｉに接続する。

【０１８９】以上の接続により第１の接続手段を用いた
基板間接続や、第２および第３の接続手段を用いた基板
間接続を行うと三次元トーラスまたは三次元メッシュを
実現できるようになっている。

【０１９０】さらに、基板内部配線で各ノードのポート
Ｘをクロスバースイッチに接続する。これによりクロス
バースイッチに対する接続は全て基板内配線により処理
されるので、コネクタのピンネックや、クロスバー接続
というトポロジーとノードが実装される位置の不整合に
よるケーブルの発生から解放され、クロスバー接続によ
る直径の短縮がはなはだしい実装の困難さを伴わずに実
現される。

【０１９１】以上のようにすることで基板内ノード間接
続の直径は単純なトーラスの場合は４であったのに対
し、クロスバースイッチを用いた本実施例の場合は直径
が１となり、大幅な通信性能向上がもたらされる。

【０１９２】＜実施例１３（第１４発明に係る実施例）
＞ （実施例１３の主な構成・作用）本実施例では、回路基
板の周辺部を避けた領域に冷却を妨げない方向性を持っ
た配置がなされる第１の接続手段、回路基板の周辺部の
第２の接続手段、柔軟性を有する第３の接続手段によっ
て実装される電子システムにおいて、ｎ次元トーラス状
の接続を含むトポロジーでノード間を接続する際に、複
数ノードが１枚の回路基板上に登載され、１つの次元に
関して隣接ノードが基板面の方向に隣接する基板上に来
るように第３の接続手段によって第２の接続手段間を接
続し、残りの１つに次元に関しては隣接ノードが２枚上
または２枚下の基板上に来るように配置して１枚飛びの
ノード間接続配線を有する。

【０１９３】基板の周辺部を利用した接続本数は、１枚
飛び配線を使ってトーラス接続を実現する場合の半分と
なる。基板面に垂直な方向への配線は第１の接続手段を
多数並べることにより基板の周辺部を用いる場合と比較
して多くとることができるので、１枚飛びのノード間接
続配線の使用による基板間配線数の倍増に対して対応が
容易である。

【０１９４】（実施例１３の効果）本実施例によれば、
基板面方向への基板間配線を節約しつつ、基板面に対し
て垂直な方向には外見上は隣接基板間の規則的な配線の
みでリングを形成できるのでケーブルを必要とせずにｎ
次元トーラスの実装が行える。

【０１９５】（実施例１３の具体的説明）図３７は、本
実施例に係る基板実装方法における基板面方向の接続の
外見を示した図である。

【０１９６】図３６に示される基板内ノード接続を持っ
た基板２００を第２の接続手段２０２が登載される辺を
平行ではなくした台形状の基板を本実施例では１６枚用
意し、基板面方向に隣接する基板上の第２の接続手段間
を第３の接続手段２０３で接続する。基板の第２の接続
手段２０２が登載されていない辺付近には冷却ファン２
７０を配置し、基板中央部の第１の接続手段の列の方向
に気流を流し冷却を行う。

【０１９７】図３８は、図３７の基板面方向の接続にお
けるノード２８０の接続関係を示した図である。本図に
おいては基板内のクロスバースイッチによる接続は省略
してある。このようにノード間は、基板内リンク２８２
および基板間リンク２８４からなる８×１６構成の二次
元トーラス接続がなされていることがわかる。

【０１９８】以上のようにして構成されるドーナツ状に
実装された二次元トーラスの平面を、基板面に垂直な方
向に第１の接続手段を介して積み重ねることによって三
次元トーラスを実装することを考える。

【０１９９】図３９は、本実施例に係る基板実装方法に
おける基板面に垂直な方向の物理的接続関係を示した図
である。点線で示されるのが水平方向のリンクであり、
これは図３８に示されているリンクに対応する。ノード
３００，３０１から基板２００の周辺部に配置される第
２の接続手段２０２、第３の接続手段２０３、基板面方
向に隣接する基板の第２の接続手段２０２を経由して基
板面方向に隣接する基板２００の同じ位置にあるノード
３００，３０１と接続される。

【０２００】基板上には基板面に垂直な方向に１枚飛び
を実現するための配線が具備されている。第１の接続手
段２０１を介して基板を積み重ねることにより、基板面
に垂直な方向には最上部または最下部の基板２００を除
き全て２枚上または２枚下の基板上にある斜線をほどこ
したノード３００は斜線をほどこしたノードどうしで接
続され、黒く塗りつぶされたノード３０１は黒く塗りつ
ぶされたノードどうしで接続される。

【０２０１】基板面に垂直な方向には最上部の基板の上
や最下部の基板の下には変形防止手段３０２を具備した
垂直短絡基板３０４を用いて、最上部の基板２００は１
枚下の基板上のノードと接続し、最下部の基板２００は
１枚上の基板上のノードと接続する。

【０２０２】このように１枚飛び配線が具備されるため
第１の接続手段２０１には２本分のリンクの配線が通過
することになる。つまり、水平方向には基板内のノード
あたり１本のリンクが第２の接続手段２０２を通過する
に過ぎなかったので、水平方向の倍の配線を用いて垂直
方向が実現されていることがわかる。水平方向は基板の
周辺部の長さに限界があるので第２の接続手段２０２の
数があまり多くできないのに対し、垂直方向は第１の接
続手段を基板上に多数並べることにより比較的多くの配
線が容易に実現できる。

【０２０３】このように垂直方向には水平方向の２倍の
配線を用いることと引換に、最上部の垂直短絡基板を取
り外し、そのかわりに基板を自由な枚数はさみ、最後に
垂直短絡基板を取り付けることによって、自由に積み重
ねる基板の枚数を選択することが可能となっている。

【０２０４】図４０は、図３９に示される基板実装にお
けるノード間の論理的な接続関係を示した図である。垂
直方向に８個のノード３００，３０１のリングが形成さ
れており、基板面に水平な方向に二次元トーラスが形成
されていたことと合わせると、全体としては垂直方向リ
ンク３１０および水平方向リンク３１１からなる１６×
８×８構成の三次元トーラスが形成されたことがわか
る。

【０２０５】＜実施例１４（第１５の発明に係る実施
例）＞ （実施例１４の主な構成・作用）本実施例では、回路基
板の周辺部を避けた領域に冷却を妨げない方向性を持っ
た配置がなされる第１の接続手段、回路基板の周辺部の
第２の接続手段、柔軟性を有する第３の接続手段によっ
て実装される電子システムにおいて、ｎ次元トーラス状
の接続を含むトポロジーでノード間を接続する際に、複
数ノードが１枚の回路基板上に登載され、１つの次元に
関して隣接ノードが基板面の方向に隣接する基板上また
は概ね平行に向かい合う基板上に来るように第３の接続
手段によって第２の接続手段間を接続し、残りの１つの
次元に関しては隣接ノードが４枚上または４枚下の基板
上に来るように配置して３枚飛びのノード間接続配線を
有する。

【０２０６】基板の周辺部を利用した接続本数は、１枚
飛び配線を使ってトーラス接続を実現する場合の半分と
なる。基板面に垂直な方向への配線は第１の接続手段を
多数並べることにより基板の周辺部を用いる場合と比較
して多くとることができるので、３枚飛びのノード間接
続配線の使用による基板間配線数の倍増に対して対応が
容易である。

【０２０７】（実施例１４の効果）本実施例によれば、
基板面方向への基板間配線を節約しつつ、基板面に対し
て垂直な方向には外見上は隣接基板間の規則的な配線の
みでリングを形成できるのでケーブルを必要とせずにｎ
次元トーラスの実装が行える。基板面に水平な方向にも
垂直な方向にも基板枚数を選択できるようになる。よっ
て様々な各次元あたりの台数構成をもったｎ次元トーラ
ス結合を含む並列計算機などを同一種類の基板で容易に
実現できる。

【０２０８】（実施例１４の具体的説明）図４１は、本
実施例に係る基板実装方法における基板面に垂直な方向
の物理的接続関係を示した図である。点線で示されるの
が水平方向のリンクである。基板面に水平な方向に関し
て端に位置しない基板においては、ノード３００，３０
１から基板の周辺部に配置される第２の接続手段２０
２、第３の接続手段２０３、基板面方向に隣接する基板
の第２の接続手段２０２を経由して基板面方向に隣接す
る基板の同じ位置にあるノード３００，３０１と接続さ
れる。

【０２０９】基板面に水平な方向に関して端にある基板
においては、ノードから基板の周辺部に配置される第２
の接続手段２０２、水平短絡基板３２０、概ね平行に向
かい合って隣接する基板の第２の接続手段２０２を経由
して、概ね平行に向かい合って隣接する基板の同じ位置
にあるノードと接続される。

【０２１０】図４２は、本実施例に係る位置ズレへの適
応能力を高めた水平短絡基板の展開図である。両端がリ
ジッド部３２１Ａ，３２１Ｂとなっており、そこにコネ
クタ３２２Ａ，３２２Ｂが登載される。水平短絡基板３
２０は第３の接続手段３０３と同様に中央部に柔軟性を
有するフレキシブル部３２４を有する。３箇所の屈曲部
３２３ａ，３２３ｂ，３２３ｃをフレキシブル部３２４
に持つ。

【０２１１】図４３は、図４２の水平短絡基板３２０の
実装状態における立体構造を示した図である。３箇所の
ねじれの位置にある屈曲部３２３ａ，３２３ｂ，３２３
ｃによって向かい合う基板上に登載される第２の接続手
段間の様々な位置ズレを吸収できる。

【０２１２】以上のようにして基板面方向に対するノー
ド間のリング形成は２枚の基板面によって行われる。

【０２１３】基板面には垂直な方向に関しては図４１の
太い実線で現されている線がリンクであり、基板には基
板面に垂直な方向に３枚飛びを実現する配線が具備され
ている。第１の接続手段を介して積み重ねることによ
り、基板面に垂直な方向には基本的には４枚上または４
枚下の基板上にある斜線をほどこしたノードは斜線をほ
どこしたノードどうしで接続され、黒く塗りつぶされた
ノードは黒く塗りつぶされたノードどうしで接続され
る。

【０２１４】基板面に垂直な方向には最上部の基板の上
や最下部の基板の下には変形防止手段を具備した垂直短
絡基板を用いて、最上部の基板上のノードは最上部から
３枚目の基板上のノードと接続し、最上部から２枚目の
基板上のノードは最上部から４枚目の基板上のノードと
接続され、最下部の基板上のノードは３枚目の基板上の
ノードと接続され、最下部から２枚目のノードは最下部
から４枚目のノードと接続する。

【０２１５】図４４は、図４１に示される基板実装にお
けるノード間の論理的な接続関係を示した図である。基
板面に垂直な方向に８枚積み重ねた場合は、４個のノー
ド３００，３０１からなるリングが形成されている。な
お、図中３１０は垂直方向リンクであり、３１１は水平
方向リンクである。

【０２１６】このように３枚飛び配線が具備されるため
第１の接続手段には４本分のリンクの配線が通過するこ
とになる。つまり水平方向には基板内のノードあたり１
本のリンクが第２の接続手段を通過するに過ぎなかった
ので、水平方向の４倍の配線を用いて垂直方向が実現さ
れていることがわかる。

【０２１７】水平方向は基板の周辺部の長さに限界があ
るので第２の接続手段の数があまり多くできないのに対
し、垂直方向は第１の接続手段を基板上に多数並べるこ
とにより比較的多くの配線が容易に実現できる。

【０２１８】このように垂直方向には水平方向の４倍の
配線を用いることと引換に、最上部の垂直短絡基板を取
り外し、そのかわりに基板を２層分一組で自由な枚数は
さみ、最後に垂直短絡基板を取り付けることによって、
自由に積み重ねる基板の枚数を選択することが可能とな
っている。

【０２１９】基板面に水平な方向に関しては、実施例１
３においては基板の形状が決まれば水平方向の基板枚数
は固定されてしまっていた。しかし本実施例においては
垂直方向には水平方向の４倍の配線を用いることと引換
に、端部の水平短絡基板を外し、所望の列数だけ水平方
向に第３の接続手段によって拡張しつつ、端部に水平短
絡基板を付け、これを垂直方向に第１の接続手段によっ
て積み上げていけば、自由に水平方向の基板枚数を変動
させることが可能となっている。

【０２２０】また、本発明は上述した各実施例に限定さ
れるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々
変形して実施することができる。

【０２２１】

【発明の効果】

（１）第１の発明に係るコネクタによれば、フレキシブ
ル基板の両端部に端子を二次元的に配列したので、少な
い面積で、低価格で、あまり高精度な加工精度を要求せ
ず、特性インピーダンスの制御された極めて多くの基板
間スタッキング接続を実現することができる。

【０２２２】第９の発明に係る基板実装方法によれば、
その実現における少ない力での安定した接続維持と、基
板間接続と電源供給の基板積み重ね方向への拡張性の増
加が可能となる。

【０２２３】（２）第１１の発明に係る基板実装方法に
よれば、冷却を妨げず、非常に多くの本数の概ね平行に
向かい合う基板間の配線を実現できる。さらに、接続手
段の基板への半田付け等による固定部や第２、第３の接
続手段間の接続部への応力集中による破壊や接触不良が
防止される。さらに、基板面の方向に隣接する基板間の
配線に対して限られた周辺部からの基板間配線をより多
く割り当てることが可能となる。

【０２２４】第１２の発明に係る基板実装方法によれ
ば、非常に高密度に配線が通っていたの、グランド面が
あるなどして、接続手段のフレキシブル部に柔軟性がや
や少ないような場合でも、様々な方向のかなり大きな誤
差を同時に吸収できる基板間接続を実現でき、多数の接
続を多数の接続手段によって三次元的に実装する場合で
も接続の安定性を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１に係るコネクタを示す図

【図２】図１のコネクタを構成するフレキシブル基板の
展開図

【図３】図１のコネクタを構成するバンプのあるゴム部
の一例を示す図

【図４】図１のコネクタを構成する平坦なゴム部の一例
を示す図

【図５】図１のコネクタを用いた基板の実装状態を示す
図

【図６】圧力がかかっていない状態での接続部の断面図

【図７】圧力がかかっている状態での接続部の断面図

【図８】実施例２に係るコネクタのフレキシブル基板部
を示す図

【図９】実施例３に係るコネクタを構成するフレキシブ
ル基板を示す図

【図１０】実施例３に係るコネクタを示す図

【図１１】実施例３の変形例に係るコネクタを構成する
４層フレキシブル基板の第３層目の配線パターンを示す
図

【図１２】同変形例に係るコネクタを構成する４層フレ
キシブル基板の第２層目の配線パターンを示す図

【図１３】同変形例に係るコネクタを構成する４層フレ
キシブル基板の第１層目の配線パターンを示す図

【図１４】同変形例に係るコネクタを構成する４層フレ
キシブル基板の立体構造を示す断面図

【図１５】図１４の４層フレキシブル基板を用いたコネ
クタを示す図

【図１６】実施例４に係るコネクタを示す図

【図１７】図１６のコネクタを用いた基板の実装方法を
示す図

【図１８】傾いた圧力により図１６のコネクタが変形し
た場合でも正しく接続が行えることを示す図

【図１９】実施例５に係るコネクタを構成するフレキシ
ブル基板を示す図

【図２０】実施例５に係るコネクタを示す図

【図２１】実施例７に係るコネクタにおけるゴム部の断
面図

【図２２】実施例８に係るコネクタにおけるゴム部の断
面図

【図２３】実施例９に係る基板実装方法を示す図

【図２４】実施例１０に係る基板実装方法を示す図

【図２５】実施例１１に係る基板実装方法を示す図

【図２６】第１の接続手段の一例である第１の種類のコ
ネクタを示す図

【図２７】第１の接続手段の一例である第２の種類のコ
ネクタを示す図

【図２８】第１の接続手段の一例である第３の種類のコ
ネクタを示す図

【図２９】第１の接続手段の一例である第４の種類のコ
ネクタを示す図

【図３０】第１の接続手段の一例である第５の種類のコ
ネクタを示す図

【図３１】スペーサの一例を示す図

【図３２】スペーサを用いた基板間隔圧縮の様子を示す
図

【図３３】実施例１１に係る第３の接続手段の一例を示
す図

【図３４】実施例１１の変形例に係る第３の接続手段の
他の例を示す図

【図３５】図３４の第３の接続手段の実装時の立体構造
を示す図

【図３６】実施例１２に係る基板実装方法における基板
内のノード間接続を示す図

【図３７】実施例１３に係る基板実装方法における基板
面方向の接続の外見を示す図

【図３８】図３７の基板面方向の接続におけるノードの
接続関係を示す図

【図３９】実施例１３に係る基板実装方法における基板
面に垂直な方向の物理的接続関係を示す図

【図４０】図３９に示される基板実装におけるノード間
の論理的な接続関係を示す図

【図４１】実施例１４に係る基板実装方法における基板
面に垂直な方向の物理的接続関係を示す図

【図４２】実施例１４に係る位置ズレへの適応能力を高
めた水平短絡基板の展開図

【図４３】図４２の水平短絡基板の実装状態における立
体構造を示す図

【図４４】図４１に示される基板実装におけるノード間
の論理的な接続関係を示す図

【符号の説明】

２，２''…コネクタ、４，４´…フレキシブル基板部、
６…ゴム部、８…穴、１０…端子、１２…配線、１４…
絶縁被覆、１６…端部、１８…ゴム、２０…穴、２２…
端子圧力強化用突起、２４…穴、２６…上面、２８…下
面、３０…リジッドプリント基板、３２…貫通ネジ、３
４…ターミネーター、３６…ナット、３８…端子、４０
…穴、４２…端子、４４…配線、４６…絶縁フィルム、
４８…端部、５１，５２…端子、５４…配線、５６…ゴ
ム部、５７，５８…端子、６０…配線層、６１，６２…
端子、６４…配線層、６５，６６…端子、６８…配線
層、６９…配線層、７０…接着層、７１…スルーホー
ル、７２…コネクタ、７４…フレキシブル基板、７６…
ゴム部、７８…リジッド基板、８０…端子、８２…配
線、８４…端子、８６…穴、８８…端部、９０…棒状金
属、９２…フレキシブル基板、９４…フレキシブル基
板、９６…ゴム部、１００…端子、１０２…配線、１０
４…片面フレキシブル基板、１０６…穴、１０８…棒状
金属、１０９…先端部、１１０…パッド、１１２…土
台、１１３…電源供給バー、１１４…片面フレキシブル
基板、１１６…変形防止用部材、１１８…ターミネーシ
ョン基板、１２０…電源供給ケーブル、１２１…ワッシ
ャー、１２２…ネジ、１２４…両面フレキシブル基板、
１３２…コネクタ、１３４…４層フレキシブル基板、１
３６…ゴム部、Ｕ１，Ｕ２，Ｄ１，Ｄ２…位置合わせ突
起、ＨＵ１，ＨＵ２，ＨＤ１，ＨＤ２…穴、Ｓ０〜Ｓ４
…スペーサ、Ｃ１〜Ｃ３…コネクタ、Ｒ１〜Ｒ３…リジ
ッド基板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ほぼ平坦かつ互いにほぼ平行な上端面およ
   び下端面を有するゴム状の弾性体と、 両端部が前記弾性体の上端面および下端面に接続された
   基板部、該基板部の両端部上に二次元的に配列された複
   数の端子、および該基板部の一方の端部に配設された端
   子と該端子に対応する他方の端部に配設された端子とを
   夫々接続する複数の配線を有するフレキシブル基板とを
   具備してなることを特徴とするコネクタ。
2. 【請求項２】ほぼ平行に向かい合う基板間にコネクタを
   挟み圧力を加えることによって圧着接続する基板実装方
   法において、 前記コネクタと、該コネクタのサイズに合わせた基板間
   隔を規定するための両端にネジ構造を有する第１のスペ
   ーサとを、前記基板間に該基板に対してほぼ垂直に挿入
   し、 １つの基板を、前記第１のスペーサと、同一の構造を有
   する第２のスペーサで挟み、 前記１つの基板を挟む前記第１および第２のスペーサの
   うち一方のスペーサの一端を他方のスペーサの他端にね
   じ込んでなることを特徴とする基板実装方法。
3. 【請求項３】各回路基板の周辺部分を避けた領域に冷却
   を妨げない方向性をもって配置された第１の接続手段に
   より、対向する回路基板間を互いにほぼ平行に向かい合
   うように接続し、 前記各回路基板の周辺部に設けられた第２の接続手段間
   を、柔軟性を有する第３の接続手段により接続すること
   により、該回路基板の基板面の方向に隣接する基板間を
   接続することを特徴とする基板実装方法。
4. 【請求項４】前記第３の接続手段は、互いにねじれの位
   置関係にある屈曲部を複数具備するフレキシブル基板で
   あることを特徴とする基板実装方法。