フレキシブルケーブル及び差動伝送システム
【課題】インダクタンス回路をケーブルにパターン形成することにより、ケーブルの折り曲げで破損する部品を含まず、且つケーブルのインピーダンス整合性とフレキシブル性を維持しつつ、ケーブル内に侵入しようとするノイズを除去することができるフレキシブルケーブル及び差動伝送システムを提供する。
【解決手段】フレキシブルケーブル3はケーブル端部3A(3B)の近傍にノイズ対策回路部5を備える。ノイズ対策回路部5は渦巻き状コイル導体51,52と磁性部6を備え、コモンモードチョークコイルを構成する。渦巻き状コイル導体51は絶縁層33にパターン形成され、絶縁層32のD+線路41,D+端子41aに直列接続される。渦巻き状コイル導体52は絶縁層34にパターン形成され、D−線路42,D−端子42aに直列接続される。磁性部6は1対の磁性体61,62で構成される。
【解決手段】フレキシブルケーブル3はケーブル端部3A(3B)の近傍にノイズ対策回路部5を備える。ノイズ対策回路部5は渦巻き状コイル導体51,52と磁性部6を備え、コモンモードチョークコイルを構成する。渦巻き状コイル導体51は絶縁層33にパターン形成され、絶縁層32のD+線路41,D+端子41aに直列接続される。渦巻き状コイル導体52は絶縁層34にパターン形成され、D−線路42,D−端子42aに直列接続される。磁性部6は1対の磁性体61,62で構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、差動伝送を行う基板間を接続するためのフレキシブルケーブル及び差動伝送システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般に、携帯電話やノートパソコン等で用いられている差動伝送システムでは、LCD等の開閉に追従させるため、フレキシブルケーブルを開閉部分等に配し、図17に示すように、このフレキシブルケーブル120によって、差動伝送回路基板100,110間を接続した構成をとっている。
このような差動伝送回路基板100(110)では、チップ型のコモンモードチョークコイル105(115)を、トランシーバIC101(レシーバIC110)とコネクタ102(112)との間の差動伝送路103,104(1133,114)の間に実装して、トランシーバIC101(レシーバIC110)とコネクタ102(112)との間で生じるコモンモードノイズを除去する。
しかし、図に示すように、差動伝送路103,104(113,114)の間に長さの相違やインピーダンスの違いがある場合には、差動信号間に位相差等が生じてコモンモード成分が発生する。すると、このコモンモード成分が、フレキシブルケーブル120に載って流れ、フレキシブルケーブル120がアンテナとなって、コモンモードノイズが放射する。
そこで、図18に示すように、フレキシブルケーブル120にも、チップ型のコモンモードチョークコイル106(116)を実装して、フレキシブルケーブル120上のコモンモード成分を除去する差動伝送システムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平10−271048号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、上記した従来の技術では、次のような問題がある。
まず、チップ型のコモンモードチョークコイル106(116)を実装させるための複数のランドをフレキシブルケーブル120の表面に設けなければならない。このため、このランドによって、フレキシブルケーブル120側と差動伝送回路基板100(110)側との差動インピーダンスの整合が崩れるおそれがある。
また、チップ型のコモンモードチョークコイル106(116)がフレキシブルケーブル120に固着しているため、フレキシブルケーブル120のフレキシブル性が著しく損なわれるおそれがある。
さらに、フレキシブルケーブル120を頻繁に曲げることにより、半田付けされたコモンモードチョークコイル106(116)がランドから外れてしまうおそれもある。
【0005】
この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、インダクタンス回路をケーブルにパターン形成することにより、ケーブルの折り曲げで破損する部品を含まず、且つケーブルのインピーダンス整合性とフレキシブル性を維持しつつ、ケーブル内に侵入しようとするノイズを除去することができるフレキシブルケーブル及び差動伝送システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、積層された複数の可撓性を有する絶縁層と、これら複数の絶縁層のうちの一の絶縁層上に形成された第1の線路と第2の線路とで成る差動伝送路と、第1の線路の先端部を成す第1のコネクタ挿入用端子と第2の線路の先端部を成す第2のコネクタ挿入用端子とが配設されたケーブル端部の近傍に構成されたノイズ対策回路部とを備えるフレキシブルケーブルであって、ノイズ対策回路部は、一の絶縁層の下に位置する絶縁層上にパターン形成され、且つ第1のコネクタ挿入用端子の近傍において分断された第1の線路の当該分断部分にビアホールを通じて直列に接続された第1のインダクタンス回路と、一の絶縁層の下に位置する絶縁層上にパターン形成され、且つ第2のコネクタ挿入用端子の近傍において分断された第2の線路の当該分断部分にビアホールを通じて直列に接続された第2のインダクタンス回路と、第1及び第2のインダクタンス回路を上方,下方及び両側面から覆う磁性部とを備える構成とした。
かかる構成により、フレキシブルケーブルの一方のケーブル端部を、送信側の差動伝送回路基板のコネクタに挿入して、第1及び第2のコネクタ挿入用端子をコネクタの端子に接触させると共に、他方のケーブル端部を、受信側の差動伝送回路基板のコネクタに挿入し、第1及び第2のコネクタ挿入用端子をコネクタの端子に接触させることができる。これにより、フレキシブルケーブルと送信側の差動伝送回路基板と受信側の差動伝送回路基板とのよる差動伝送システムを構築することができ、この結果、送信側の差動伝送回路基板と受信側の差動伝送回路基板との間における差動信号の伝送を差動伝送路を通じて行うことができる。
このとき、高周波のノイズが差動伝送路に侵入した場合には、ノイズは、第1,第2の線路に直列に接続されたノイズ対策回路部の第1,第2のインダクタンス回路によって、除去される。
また、このフレキシブルケーブルを、送信側の差動伝送回路基板と受信側の差動伝送回路基板とに接続した状態においては、差動伝送回路基板とフレキシブルケーブルとの差動インピーダンスの整合性が保たれる必要がある。これに関して、この発明のフレキシブルケーブルでは、ノイズ対策回路部の第1及び第2のインダクタンス回路が一の絶縁層の下に位置する絶縁層にそれぞれパターン形成されており、整合性を崩す原因となるランド等が絶縁層上に設けられていない。しかも、第1及び第2のインダクタンス回路を上方,下方及び両側面から覆う磁性部の透磁率を調整することができるので、フレキシブルケーブル側と差動伝送回路基板側との差動インピーダンスを、ノイズ対策回路部によって容易に且つ正確に整合させることができる。
さらに、第1及び第2のインダクタンス回路を絶縁層にパターン形成しているので、チップ部品と異なり、ノイズ対策回路部によってフレキシブルケーブルのフレキシブル性が損なわれたり、部品が外れるという事態も生じない。
【0007】
請求項2の発明は、請求項1に記載のフレキシブルケーブルにおいて、ノイズ対策回路部の第1のインダクタンス回路を、第1の渦巻き状コイル導体で形成し、この第1の渦巻き状コイル導体の内側端部を、第1の線路の分断された一方の端部にビアホールを通じて接続する共に、外側端部を、分断された他方の端部にビアホールを通じて接続し、ノイズ対策回路部の第2のインダクタンス回路を、第2の渦巻き状コイル導体で形成し、この第2の渦巻き状コイル導体の内側端部を、第2の線路の分断された一方の端部にビアホールを通じて接続する共に、外側端部を、分断された他方の端部にビアホールを通じて接続した構成とする。
かかる構成により、第1及び第2の渦巻き状コイル導体の巻数を変えることで、ノイズ対策回路部の第1及び第2のインダクタンス回路のインダクタンス値を容易に調整することができる。
【0008】
請求項3の発明は、請求項2に記載のフレキシブルケーブルにおいて、第2の渦巻き状コイル導体を、第1の渦巻き状コイル導体と対向するように、第1の渦巻き状コイル導体の真下の絶縁層上に形成することにより、コモンモードチョークコイルを構成した。
かかる構成により、差動伝送回路基板上の差動伝送路を形成する線路の長さの相違等によって、差動信号間に位相差が生じ、この位相差によって生じたコモンモード成分がフレキシブルケーブル側に侵入しようとしても、フレキシブルケーブルの端部近傍に形成された第1及び第2の渦巻き状コイル導体で成るコモンモードチョークコイルにより、水際で除去されるので、コモンモードノイズがフレキシブルケーブルから放射されるという事態が発生することはない。
【0009】
請求項4の発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のフレキシブルケーブルにおいて、ノイズ対策回路部の第1のインダクタンス回路を、ノイズ対策回路部の第1及び第2のインダクタンス回路を、メアンダ状導体でそれぞれ形成した構成とする。
【0010】
請求項5の発明は、請求項1ないし請求項4に記載のフレキシブルケーブルにおいて、電源線路を、一の絶縁層上に形成すると共に、電源線路の先端部を成す第3のコネクタ挿入用端子をケーブル端部に配し、一の絶縁層の下に位置する絶縁層上にパターン形成され、且つ第3のコネクタ挿入用端子の近傍において分断された電源線路の当該分断部分にビアホールを通じて直列に接続された第3のインダクタンス回路を、ノイズ対策回路部に追設した構成とする。
かかる構成により、電源線路に侵入した高周波のノイズを第3のインダクタンス回路によって除去することができる。
【0011】
請求項6の発明は、請求項5に記載のフレキシブルケーブルにおいて、ノイズ対策回路部の第3のインダクタンス回路を、渦巻き状コイル導体又はメアンダ状導体のいずれかで形成した構成とする。
【0012】
請求項7の発明は、請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のフレキシブルケーブルにおいて、ノイズ対策回路部の磁性部を、1対の板状の磁性体によって最上層の絶縁層と最下層の絶縁層とを上下から挟み且つこれら1対の磁性体の両端部を接着することにより、構成した。
かかる構成により、ノイズ対策回路部の磁性部を、1対の板状の磁性体によって容易且つ簡単に形成することができる。
【0013】
請求項8の発明は、請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のフレキシブルケーブルにおいて、ノイズ対策回路部の磁性部を、1対の板状の磁性体によって最上層の絶縁層と最下層の絶縁層とを上下から挟み且つこれら1対の磁性体の両端部を挟持体で着脱自在に挟むことにより、構成した。
かかる構成により、挟持体を1対の板状の磁性体から取り外して、所望透磁率の他の磁性体に容易に取り替えることができるので、フレキシブルケーブル側の高精度なインピーダンス設定が可能となる。また、磁性体を変えて、インピーダンスをいろいろ変化させることにより、各インピーダンスにおけるノイズ除去効果を容易に確認することができるので、最適なノイズ除去効果を有したノイズ対策回路部の構築が可能となる。
【0014】
請求項9の発明は、請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のフレキシブルケーブルにおいて、ノイズ対策回路部の磁性部を、最上層の絶縁層に設けた磁性粉層と、最下層の絶縁層に設けた磁性粉層と、これら最上層と最下層との間の絶縁層の両側部に設けた所定幅の磁性粉層とで、構成した。
かかる構成により、ノイズ対策回路部の磁性部を小さくすることができると共に、可撓性をも高めることができる。
【0015】
請求項10の発明は、請求項1ないし請求項9のいずれかに記載のフレキシブルケーブルにおいて、複数の絶縁層の長さと幅とを、ほぼ等しく設定した構成とする。
【0016】
請求項11の発明に係る差動伝送システムは、請求項1ないし請求項10のいずれかに記載のフレキシブルケーブルの一方のケーブル端部を、送信側の差動伝送回路基板のコネクタに挿入して、コネクタ挿入用端子をコネクタの端子に接触させると共に、他方のケーブル端部を、受信側の差動伝送回路基板のコネクタに挿入して、コネクタ挿入用端子をコネクタの端子に接触させることにより、送信側の差動伝送回路基板と受信側の差動伝送回路基板とを、請求項1ないし請求項10のいずれかに記載のフレキシブルケーブルを通じて、電気的に接続した構成とする。
かかる構成により、送信側の差動伝送回路基板と受信側の差動伝送回路基板との間における差動信号の伝送を差動伝送路を通じて行うことができる。
そして、高周波のノイズがフレキシブルケーブルの差動伝送路に侵入しようとした場合には、ノイズは、第1,第2の線路に直列に接続されたノイズ対策回路部の第1,第2のインダクタンス回路によって、除去される。
また、第1及び第2のインダクタンス回路が絶縁層にパターン形成され且つこれらが磁性部によって覆われたフレキシブルケーブルを用いるので、フレキシブルケーブル側と差動伝送回路基板側との差動インピーダンスを容易且つ正確に整合させることができる。
さらに、ノイズ対策回路部の存在によって、フレキシブルケーブルのフレキシブル性が損なわれるという事態も生じないので、送信側及び受信側の差動伝送回路基板の一方又は双方を頻繁に動かしても、フレキシブルケーブルがその動きに追従して容易に曲がる。
【発明の効果】
【0017】
以上詳しく説明したように、請求項1〜請求項10の発明に係るフレキシブルケーブルによれば、差動伝送路に侵入したノイズをノイズ対策回路部によって除去することができるだけでなく、フレキシブルケーブル側と差動伝送回路基板側との差動インピーダンスを容易に且つ正確に整合させることができ、さらに、部品を破損させることなくフレキシブル性を維持することができるという優れた効果がある。
【0018】
また、請求項2の発明によれば、ノイズ対策回路部の第1及び第2のインダクタンス回路のインダクタンス値を容易に調整することができる。
【0019】
特に、請求項3の発明によれば、フレキシブルケーブル側に侵入しようとするコモンモード成分を、ノイズ対策回路部が水際で除去して、コモンモードノイズの放射を防止するという優れた効果がある。
【0020】
また、請求項5の発明によれば、電源線路に侵入したノイズも除去することができる。
【0021】
また、請求項7の発明によれば、ノイズ対策回路部の磁性部を、容易且つ簡単に形成することができる。
【0022】
特に、請求項8の発明によれば、フレキシブルケーブル側の高精度なインピーダンス設定が可能となり、しかも、最適なノイズ除去効果を有したノイズ対策回路部の構築が可能となる。
【0023】
また、請求項9の発明によれば、ノイズ対策回路部の磁性部の小型化と可撓性の向上を図ることができる。
【0024】
そして、請求項11の発明に係る差動伝送システムによれば、フレキシブルケーブルに侵入しようとするノイズを、フレキシブルケーブルのノイズ対策回路部によって除去することができるだけでなく、フレキシブルケーブル側と差動伝送回路基板側との差動インピーダンスの容易且つ正確な整合が可能となると共に、フレキシブルケーブルのフレキシブル性によって、フレキシブルケーブルを、送信側及び受信側の差動伝送回路基板の一方又は双方の動きに追従させて曲げることができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】この発明の第1実施例に係るフレキシブルケーブルが適用された差動伝送システムを示す平面図である。
【図2】ノイズ対策回路部を備えたフレキシブルケーブルの部分解斜視図である。
【図3】絶縁層上のD+端子〜グランド端子とD+線路〜グランド線路とを示す平面図である。
【図4】絶縁層上の第1の渦巻き状コイル導体を示す平面図である。
【図5】絶縁層上の第2の渦巻き状コイル導体を示す平面図である。
【図6】絶縁膜上のパターンを示す平面図である。
【図7】磁性部の取付部位を示す平面図である。
【図8】図7の矢視A−A断面図である。
【図9】フレキシブルケーブルの作用及び効果を説明するための平面図である。
【図10】この発明の第2実施例に係るフレキシブルケーブルの要部を示す分解斜視図である。
【図11】絶縁層上の電源線路の分断状態を示す平面図である。
【図12】絶縁層上のメアンダ状導体を示す平面図である。
【図13】この発明の第3実施例に係るフレキシブルケーブルの要部を示す分解斜視図である。
【図14】この発明の第4実施例に係るフレキシブルケーブルの要部である磁性部を示す断面図である。
【図15】この発明の第5実施例に係るフレキシブルケーブルの要部である磁性部を示す断面図である。
【図16】絶縁層の長さの一変形例を示す分解斜視図である。
【図17】従来の一般的な差動伝送システムを示す斜視図である。
【図18】フレキシブルケーブルでのノイズ発生の防止を図った従来の差動伝送システムを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、この発明の最良の形態について図面を参照して説明する。
【実施例1】
【0027】
図1は、この発明の第1実施例に係るフレキシブルケーブルが適用された差動伝送システムを示す平面図である。
【0028】
図1に示すように、差動伝送システムは、送信側の差動伝送回路基板1と受信側の差動伝送回路基板2とを、フレキシブルケーブル3を通じて、電気的に接続した構成をとっている。
差動伝送回路基板1は、トランシーバであり、この差動伝送回路基板1上において、トランシーバIC10から引き出された差動伝送路11,12と電源線路13とグランド線路14とがコネクタ16に接続されている。そして、差動伝送路11,12上のコモンモードノイズを除去するためのチップ型のコモンモードチョークコイル15が差動伝送路11,12上に実装されている。
一方、差動伝送回路基板2は、レシーバであり、この差動伝送回路基板2上において、レシーバIC20から引き出された差動伝送路21,22と電源線路23とグランド線路24とがコネクタ26に接続されている。そして、差動伝送路21,22上のコモンモードノイズを除去するためのチップ型のコモンモードチョークコイル25が差動伝送路21,22に実装されている。
【0029】
フレキシブルケーブル3は、そのケーブル端部3A(3B)に、第1のコネクタ挿入用端子であるD+端子41aと第2のコネクタ挿入用端子であるD−端子42aと第3のコネクタ挿入用端子である電源端子43aとグランド端子44aとを有している。
このケーブル端部3A(3B)は、図に示すように、差動伝送回路基板1(2)のコネクタ16(26)に挿入されると、D+端子41a,D−端子42a,電源端子43a及びグランド端子44aが、コネクタ16(26)の図示しない端子との接触を通じて、差動伝送路11,12(21,22)、電源線路13(23)及びグランド線路14(24)に電気的に接続されるようになっている。
【0030】
フレキシブルケーブル3は、このようなケーブル端部3A,3Bの近傍に、ノイズ対策回路部5,5をそれぞれ備えている。
図2は、ノイズ対策回路部を備えたフレキシブルケーブルの部分解斜視図である。
図2に示すように、フレキシブルケーブル3は、可撓性を有する複数の絶縁層31〜35を積層することで形成され、上記したD+端子41a,D−端子42a,電源端子43a及びグランド端子44aが、一の絶縁層である絶縁層32の先端部に並設されている。
このような絶縁層31〜35の長さと幅とは、ほぼ等しく設定されており、絶縁層32上には、第1の線路としてのD+線路41と第2の線路としてD−線路42とで成る差動伝送路がパターン形成されている。そして、グランド線路44と電源線路43とが、これらD+線路41及びD−線路42の隣に並んだ状態でパターン形成されている。
D+線路41とD−線路42とは、後述する渦巻き状コイル導体51,52を通じてD+端子41aとD−端子42aとにそれぞれ接続され、電源線路43とグランド線路44とは、電源端子43aとグランド端子44aとに直接接続されている。
すなわち、D+端子41a,D−端子42aは、D+線路41,D−線路42の先端部をそれぞれ成し、電源端子43a,グランド端子44aは、電源線路43,グランド線路44の先端部をそれぞれ成す。
【0031】
ノイズ対策回路部5は、第1のインダクタンス回路である第1の渦巻き状コイル導体としての渦巻き状コイル導体51と、第2のインダクタンス回路である第2の渦巻き状コイル導体としての渦巻き状コイル導体52と、磁性部6とを備え、全体としてコモンモードチョークコイルを構成している。
【0032】
図3は、絶縁層上のD+端子〜グランド端子とD+線路〜グランド線路とを示す平面図であり、図4は、絶縁層上の第1の渦巻き状コイル導体を示す平面図であり、図5は、絶縁層上の第2の渦巻き状コイル導体を示す平面図であり、図6は、絶縁膜上のパターンを示す平面図である。
具体的には、図3に示すように、D+線路41を、D+端子41aと分断すると共に、図4に示すように、渦巻き状コイル導体51を、絶縁層32の下の絶縁層33上にパターン形成した。そして、渦巻き状コイル導体51の内側端部51aを、図3に示すD+線路41の端部41b(一方の端部)にビアホール32aを通じて接続する共に、渦巻き状コイル導体51の外側端部51bを、図3に示すD+端子41a(他方の端部)にビアホール32bを通じて接続した。このようにして、図2に示すように、渦巻き状コイル導体51を、D+端子41aとD+線路41との分断部分に直列に接続した。
さらに、図3に示すように、D−線路42を、D−端子42aと分断した。そして、図5に示すように、渦巻き状コイル導体52を、絶縁層33の下の絶縁層34にパターン形成して、図2に示すように、渦巻き状コイル導体52を真上の渦巻き状コイル導体51に対向するように配した。そして、図5に示す渦巻き状コイル導体52の内側端部52aを、図6に示すように、下の絶縁膜35上に形成したパターン52cにビアホール34aを通じて接続すると共に、図6に示すパターン52cを、ビアホール34b,33a,32cを通じて、図3に示すD−線路42の端部42b(一方の端部)に接続した。そして、図5に示すように、外側端部52bを、ビアホール33b,32dを通じて、図3に示すD−端子42a(他方の端部)に接続することにより、図2に示すように、渦巻き状コイル導体52を、D−端子42aとD−線路42との分断部分に直列に接続した。
したがって、ノイズ対策回路部5のインダクタンス値の調整は、渦巻き状コイル導体51,52の巻数を変化させることで行うことができる。
【0033】
また、磁性部6は、渦巻き状コイル導体51,52を絶縁層31〜35の上方,下方及び両側面から覆って、閉磁路を形成するための部分であり、1対の板状の磁性体61,62で構成される。
図7は、磁性部の取付部位を示す平面図であり、図8は、図7の矢視A−A断面図である。
すなわち、磁性体61,62は、図2に示すように、フェライトを略コ字状の板体にして形成したもので、絶縁層31〜35を上下から挟んだ状態で対向している。
具体的には、図7に示すように、磁性体61は、ケーブル端部3A(3B)の近傍で且つ渦巻き状コイル導体51(52)の真上に取り付けられており、磁性体62は、図8にも示すように、ケーブル端部3A(3B)の近傍で且つ渦巻き状コイル導体52(51)の真下に取り付けられている。そして、磁性体61の両側部61a,61aと磁性体62の両側部62a,62aとの当接部位が、接着剤63によって接着されている。
したがって、所望の透磁率を有する磁性体61,62を選択することで、ノイズ対策回路部5のインダクタンス値を所望値に設定することができる。
【0034】
次に、この実施例のフレキシブルケーブル3が示す作用及び効果について説明する。
図9は、フレキシブルケーブルの作用及び効果を説明するための平面図である。
図9に示すように、フレキシブルケーブル3のケーブル端部3A(3B)を、差動伝送回路基板1(2)のコネクタ16(26)に挿入すると、D+線路41のD+端子41a,D−線路42のD−端子42a,電源線路43の電源端子43a及びグランド線路44のグランド端子44aが、コネクタ16(26)の図示しない端子に接触し、D+線路41〜グランド線路44と差動伝送回路基板1(2)側の差動伝送路11〜14(21〜24)とが電気的に接続する。この結果、差動伝送回路基板1と差動伝送回路基板2とフレキシブルケーブル3とによる差動伝送システムが構築され、差動信号D+,D−を差動伝送回路基板1から差動伝送回路基板2にフレキシブルケーブル3のD+線路41,D−線路42を通じて送信することが可能となる。
【0035】
かかる通信時において、トランシーバIC10からの差動信号D+,D−(レシーバIC20への差動信号D+,D−)は、差動伝送路11,12(21,22)を伝わるが、図に示すように、差動伝送路11,12(21,22)の長さやインピーダンスに差がある場合には、差動信号D+,D−間に位相差が生じる。この結果、差動信号D+,D−にコモンモード成分が発生し、このコモンモード成分が、コネクタ16(26)からフレキシブルケーブル3のD+線路41,D−線路42に出力されるおそれがある。
しかし、この実施例では、ノイズ対策回路部5が、ケーブル端部3A(3B)の近傍に設けられ、渦巻き状コイル導体51,52で成るコモンモードチョークコイルが、D+端子41a,D−端子42aの後段に形成されているので、コネクタ16(26)からケーブル端部3A(3B)側に入り込んだ差動信号D+,D−のコモンモード成分は、このコモンモードチョークコイルによって除去される。すなわち、差動伝送回路基板1(2)からフレキシブルケーブル3側に入り込もうとするコモンモード成分は、フレキシブルケーブル3の水際でノイズ対策回路部5によって除去されるので、コモンモードノイズがフレキシブルケーブル3から放射されるという事態は生じない。
【0036】
また、ノイズ対策回路部5の様な電気的構造を、このフレキシブルケーブル3側に設けると、差動伝送回路基板1(2)とフレキシブルケーブル3との差動インピーダンスの整合性が損なわれるおそれがある。
しかし、この実施例では、図2に示したように、ノイズ対策回路部5の渦巻き状コイル導体51,52を絶縁層33,34にそれぞれパターン形成し、整合性を崩す原因となるランド等を絶縁層上に設けていない。このため、ノイズ対策回路部5の存在によって、整合性が損なわれることはない。しかも、所望の透磁率を有する磁性体61,62を選択することで、ノイズ対策回路部5を所望のインダクタンスに設定することができ、この面からも、差動インピーダンスの整合性を確保することができる。
【0037】
また、渦巻き状コイル導体51,52を絶縁層33,34にパターン形成しているので、チップ部品と異なり、外れることも、フレキシブルケーブル3のフレキシブル性を損なうこともない。この結果、フレキシブルケーブル3を、差動伝送回路基板1,2の動きに追従させて曲げることができる。
【実施例2】
【0038】
次に、この発明の第2実施例について説明する。
図10は、この発明の第2実施例に係るフレキシブルケーブルの要部を示す分解斜視図であり、図11は、絶縁層上の電源線路の分断状態を示す平面図であり、図12は、絶縁層上のメアンダ状導体を示す平面図である。
図10に示すように、この実施例では、第3のインダクタンス回路としてのメアンダ状導体53を追設した。
具体的には、図11に示すように、電源線路43を電源端子43aの近傍で分断した。
そして、図12に示すように、メアンダ状導体53を絶縁層33上にパターン形成し、両端部53a,53bをビアホール32e,32fを通じて、電源線路43の端部43b,電源端子43aに電気的に接続した。
【0039】
かかる構成により、電源線路43に侵入した高周波のノイズを第3のインダクタンス回路であるメアンダ状導体53によって除去することができる。
その他の構成、作用及び効果は、上記第1実施例と同様であるので、その記載は省略する。
【実施例3】
【0040】
次に、この発明の第3実施例について説明する。
図13は、この発明の第3実施例に係るフレキシブルケーブルの要部を示す分解斜視図である。
この実施例では、図13に示すように、渦巻き状コイル導体51,52で成るコモンモードチョークコイルの他に、さらに、渦巻き状コイル導体55,56で成るコモンモードチョークコイルを追設した点が、上記第1及び第2実施例と異なる。
具体的には、絶縁層32上に、D+線路45,D−線路46とD+端子45a,D−端子46aを分断状態に設けると共に、絶縁層33,34上に、渦巻き状コイル導体51,52と同様の渦巻き状コイル導体55,56をパターン形成した。
そして、渦巻き状コイル導体55をD+線路45とD+端子45aとの間にビアホールを通じて直列に接続すると共に、渦巻き状コイル導体56をD+線路46とD+端子46aとの間にビアホールを通じて直列に接続した。
その他の構成、作用及び効果は、上記第1及び第2実施例と同様であるので、その記載は省略する。
【実施例4】
【0041】
次に、この発明の第4実施例について説明する。
図14は、この発明の第4実施例に係るフレキシブルケーブルの要部である磁性部を示す断面図である。
この実施例では、図14に示すように、磁性部6の構造が、上記第1〜第3実施例と異なる。
すなわち、磁性体61,62によって、フレキシブルケーブル3の絶縁層31,35を上下から挟む。このとき、磁性体61の両側部61a,61aと磁性体62の両側部62a,62aとの当接部位は接着せず、挟持体としての金属又は樹脂製のクリップ64で挟み、磁性体61,62を着脱自在に固定した。
これにより、クリップ64を外すことで、磁性体61,62を所望透磁率の他の磁性体に容易に取り替えることができる。
その他の構成、作用及び効果は、上記第1〜第3実施例と同様であるので、その記載は省略する。
【実施例5】
【0042】
次に、この発明の第5実施例について説明する。
図15は、この発明の第5実施例に係るフレキシブルケーブルの要部である磁性部を示す断面図である。
この実施例では、図15に示すように、磁性部6の構造が、上記第1〜第4実施例と異なる。
すなわち、磁性粉層65を絶縁層31の上面幅一杯に積層形成すると共に、磁性粉層66を絶縁膜35の下面幅一杯に形成した。そして、絶縁層33〜35の両側部に小幅の磁性粉層67をそれぞれ積層して、磁性部6を構成した。
かかる構成により、ノイズ対策回路部5の磁性部6を小さくすることができると共に、可撓性をも高めることができる。
その他の構成、作用及び効果は、上記第1〜第4実施例と同様であるので、その記載は省略する。
【0043】
なお、この発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
例えば、上記第1実施例では、第1及び第2のインダクタンス回路として、渦巻き状コイル導体51,52を適用した例を示したが、これに限らず、第2実施例で用いたようなメアンダ状導体を、第1及び第2のインダクタンス回路として適用することもできる。
上記第3実施例では、2組の差動伝送路を有する例を示したが、差動伝送路の組数は任意である。
また、上記実施例2では、第3のインダクタンス回路として、メアンダ状導体53を適用したが、第1及び第2のインダクタンス回路のように、渦巻き状コイル導体を適用しても良いことは勿論である。
また、上記実施例では、ノイズ対策回路部5をフレキシブルケーブル3のケーブル端部3A,3Bの双方に設けた例を示したが、ノイズ対策回路部5をケーブル端部3A,3Bの一方にのみ設けたフレキシブルケーブルをこの発明の範囲から除外する意ではない。
また、上記実施例では、絶縁層31〜35の幅や長さをほぼ等しく設定したが、図16に示すように、絶縁層31,32以外の絶縁層33〜35は短くとも良い。すなわち、D+線路41〜グランド線路44を有する絶縁層32より下側の絶縁層33〜35では、ノイズ対策回路部5の渦巻き状コイル導体51,52等を形成可能な長さがあれば足りる。
【符号の説明】
【0044】
1,2…差動伝送回路基板、 3…フレキシブルケーブル、 3A,3B…ケーブル端部、 5…ノイズ対策回路部、 6…磁性部、 16,26…コネクタ、 31〜35…絶縁層、 32a〜32f,33a,33b,34a,34b…ビアホール、 41,45…D+線路、 41a,45a…D+端子、 41b〜43b,53a,53b…端部、 42,46…D−線路、 42a,46a…D−端子、 43…電源線路、 43a…電源端子、 44…グランド線路、 44a…グランド端子、 51,52,55,56…渦巻き状コイル導体、 51a,52a…内側端部、 51b,52b…外側端部、 52c…パターン、 53…メアンダ状導体、 61,62…磁性体、 61a,62a…側部、 63…接着剤、 64…クリップ、 65〜67…磁性粉層、 D+,D−…差動信号。
【技術分野】
【0001】
この発明は、差動伝送を行う基板間を接続するためのフレキシブルケーブル及び差動伝送システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般に、携帯電話やノートパソコン等で用いられている差動伝送システムでは、LCD等の開閉に追従させるため、フレキシブルケーブルを開閉部分等に配し、図17に示すように、このフレキシブルケーブル120によって、差動伝送回路基板100,110間を接続した構成をとっている。
このような差動伝送回路基板100(110)では、チップ型のコモンモードチョークコイル105(115)を、トランシーバIC101(レシーバIC110)とコネクタ102(112)との間の差動伝送路103,104(1133,114)の間に実装して、トランシーバIC101(レシーバIC110)とコネクタ102(112)との間で生じるコモンモードノイズを除去する。
しかし、図に示すように、差動伝送路103,104(113,114)の間に長さの相違やインピーダンスの違いがある場合には、差動信号間に位相差等が生じてコモンモード成分が発生する。すると、このコモンモード成分が、フレキシブルケーブル120に載って流れ、フレキシブルケーブル120がアンテナとなって、コモンモードノイズが放射する。
そこで、図18に示すように、フレキシブルケーブル120にも、チップ型のコモンモードチョークコイル106(116)を実装して、フレキシブルケーブル120上のコモンモード成分を除去する差動伝送システムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平10−271048号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、上記した従来の技術では、次のような問題がある。
まず、チップ型のコモンモードチョークコイル106(116)を実装させるための複数のランドをフレキシブルケーブル120の表面に設けなければならない。このため、このランドによって、フレキシブルケーブル120側と差動伝送回路基板100(110)側との差動インピーダンスの整合が崩れるおそれがある。
また、チップ型のコモンモードチョークコイル106(116)がフレキシブルケーブル120に固着しているため、フレキシブルケーブル120のフレキシブル性が著しく損なわれるおそれがある。
さらに、フレキシブルケーブル120を頻繁に曲げることにより、半田付けされたコモンモードチョークコイル106(116)がランドから外れてしまうおそれもある。
【0005】
この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、インダクタンス回路をケーブルにパターン形成することにより、ケーブルの折り曲げで破損する部品を含まず、且つケーブルのインピーダンス整合性とフレキシブル性を維持しつつ、ケーブル内に侵入しようとするノイズを除去することができるフレキシブルケーブル及び差動伝送システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、積層された複数の可撓性を有する絶縁層と、これら複数の絶縁層のうちの一の絶縁層上に形成された第1の線路と第2の線路とで成る差動伝送路と、第1の線路の先端部を成す第1のコネクタ挿入用端子と第2の線路の先端部を成す第2のコネクタ挿入用端子とが配設されたケーブル端部の近傍に構成されたノイズ対策回路部とを備えるフレキシブルケーブルであって、ノイズ対策回路部は、一の絶縁層の下に位置する絶縁層上にパターン形成され、且つ第1のコネクタ挿入用端子の近傍において分断された第1の線路の当該分断部分にビアホールを通じて直列に接続された第1のインダクタンス回路と、一の絶縁層の下に位置する絶縁層上にパターン形成され、且つ第2のコネクタ挿入用端子の近傍において分断された第2の線路の当該分断部分にビアホールを通じて直列に接続された第2のインダクタンス回路と、第1及び第2のインダクタンス回路を上方,下方及び両側面から覆う磁性部とを備える構成とした。
かかる構成により、フレキシブルケーブルの一方のケーブル端部を、送信側の差動伝送回路基板のコネクタに挿入して、第1及び第2のコネクタ挿入用端子をコネクタの端子に接触させると共に、他方のケーブル端部を、受信側の差動伝送回路基板のコネクタに挿入し、第1及び第2のコネクタ挿入用端子をコネクタの端子に接触させることができる。これにより、フレキシブルケーブルと送信側の差動伝送回路基板と受信側の差動伝送回路基板とのよる差動伝送システムを構築することができ、この結果、送信側の差動伝送回路基板と受信側の差動伝送回路基板との間における差動信号の伝送を差動伝送路を通じて行うことができる。
このとき、高周波のノイズが差動伝送路に侵入した場合には、ノイズは、第1,第2の線路に直列に接続されたノイズ対策回路部の第1,第2のインダクタンス回路によって、除去される。
また、このフレキシブルケーブルを、送信側の差動伝送回路基板と受信側の差動伝送回路基板とに接続した状態においては、差動伝送回路基板とフレキシブルケーブルとの差動インピーダンスの整合性が保たれる必要がある。これに関して、この発明のフレキシブルケーブルでは、ノイズ対策回路部の第1及び第2のインダクタンス回路が一の絶縁層の下に位置する絶縁層にそれぞれパターン形成されており、整合性を崩す原因となるランド等が絶縁層上に設けられていない。しかも、第1及び第2のインダクタンス回路を上方,下方及び両側面から覆う磁性部の透磁率を調整することができるので、フレキシブルケーブル側と差動伝送回路基板側との差動インピーダンスを、ノイズ対策回路部によって容易に且つ正確に整合させることができる。
さらに、第1及び第2のインダクタンス回路を絶縁層にパターン形成しているので、チップ部品と異なり、ノイズ対策回路部によってフレキシブルケーブルのフレキシブル性が損なわれたり、部品が外れるという事態も生じない。
【0007】
請求項2の発明は、請求項1に記載のフレキシブルケーブルにおいて、ノイズ対策回路部の第1のインダクタンス回路を、第1の渦巻き状コイル導体で形成し、この第1の渦巻き状コイル導体の内側端部を、第1の線路の分断された一方の端部にビアホールを通じて接続する共に、外側端部を、分断された他方の端部にビアホールを通じて接続し、ノイズ対策回路部の第2のインダクタンス回路を、第2の渦巻き状コイル導体で形成し、この第2の渦巻き状コイル導体の内側端部を、第2の線路の分断された一方の端部にビアホールを通じて接続する共に、外側端部を、分断された他方の端部にビアホールを通じて接続した構成とする。
かかる構成により、第1及び第2の渦巻き状コイル導体の巻数を変えることで、ノイズ対策回路部の第1及び第2のインダクタンス回路のインダクタンス値を容易に調整することができる。
【0008】
請求項3の発明は、請求項2に記載のフレキシブルケーブルにおいて、第2の渦巻き状コイル導体を、第1の渦巻き状コイル導体と対向するように、第1の渦巻き状コイル導体の真下の絶縁層上に形成することにより、コモンモードチョークコイルを構成した。
かかる構成により、差動伝送回路基板上の差動伝送路を形成する線路の長さの相違等によって、差動信号間に位相差が生じ、この位相差によって生じたコモンモード成分がフレキシブルケーブル側に侵入しようとしても、フレキシブルケーブルの端部近傍に形成された第1及び第2の渦巻き状コイル導体で成るコモンモードチョークコイルにより、水際で除去されるので、コモンモードノイズがフレキシブルケーブルから放射されるという事態が発生することはない。
【0009】
請求項4の発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のフレキシブルケーブルにおいて、ノイズ対策回路部の第1のインダクタンス回路を、ノイズ対策回路部の第1及び第2のインダクタンス回路を、メアンダ状導体でそれぞれ形成した構成とする。
【0010】
請求項5の発明は、請求項1ないし請求項4に記載のフレキシブルケーブルにおいて、電源線路を、一の絶縁層上に形成すると共に、電源線路の先端部を成す第3のコネクタ挿入用端子をケーブル端部に配し、一の絶縁層の下に位置する絶縁層上にパターン形成され、且つ第3のコネクタ挿入用端子の近傍において分断された電源線路の当該分断部分にビアホールを通じて直列に接続された第3のインダクタンス回路を、ノイズ対策回路部に追設した構成とする。
かかる構成により、電源線路に侵入した高周波のノイズを第3のインダクタンス回路によって除去することができる。
【0011】
請求項6の発明は、請求項5に記載のフレキシブルケーブルにおいて、ノイズ対策回路部の第3のインダクタンス回路を、渦巻き状コイル導体又はメアンダ状導体のいずれかで形成した構成とする。
【0012】
請求項7の発明は、請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のフレキシブルケーブルにおいて、ノイズ対策回路部の磁性部を、1対の板状の磁性体によって最上層の絶縁層と最下層の絶縁層とを上下から挟み且つこれら1対の磁性体の両端部を接着することにより、構成した。
かかる構成により、ノイズ対策回路部の磁性部を、1対の板状の磁性体によって容易且つ簡単に形成することができる。
【0013】
請求項8の発明は、請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のフレキシブルケーブルにおいて、ノイズ対策回路部の磁性部を、1対の板状の磁性体によって最上層の絶縁層と最下層の絶縁層とを上下から挟み且つこれら1対の磁性体の両端部を挟持体で着脱自在に挟むことにより、構成した。
かかる構成により、挟持体を1対の板状の磁性体から取り外して、所望透磁率の他の磁性体に容易に取り替えることができるので、フレキシブルケーブル側の高精度なインピーダンス設定が可能となる。また、磁性体を変えて、インピーダンスをいろいろ変化させることにより、各インピーダンスにおけるノイズ除去効果を容易に確認することができるので、最適なノイズ除去効果を有したノイズ対策回路部の構築が可能となる。
【0014】
請求項9の発明は、請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のフレキシブルケーブルにおいて、ノイズ対策回路部の磁性部を、最上層の絶縁層に設けた磁性粉層と、最下層の絶縁層に設けた磁性粉層と、これら最上層と最下層との間の絶縁層の両側部に設けた所定幅の磁性粉層とで、構成した。
かかる構成により、ノイズ対策回路部の磁性部を小さくすることができると共に、可撓性をも高めることができる。
【0015】
請求項10の発明は、請求項1ないし請求項9のいずれかに記載のフレキシブルケーブルにおいて、複数の絶縁層の長さと幅とを、ほぼ等しく設定した構成とする。
【0016】
請求項11の発明に係る差動伝送システムは、請求項1ないし請求項10のいずれかに記載のフレキシブルケーブルの一方のケーブル端部を、送信側の差動伝送回路基板のコネクタに挿入して、コネクタ挿入用端子をコネクタの端子に接触させると共に、他方のケーブル端部を、受信側の差動伝送回路基板のコネクタに挿入して、コネクタ挿入用端子をコネクタの端子に接触させることにより、送信側の差動伝送回路基板と受信側の差動伝送回路基板とを、請求項1ないし請求項10のいずれかに記載のフレキシブルケーブルを通じて、電気的に接続した構成とする。
かかる構成により、送信側の差動伝送回路基板と受信側の差動伝送回路基板との間における差動信号の伝送を差動伝送路を通じて行うことができる。
そして、高周波のノイズがフレキシブルケーブルの差動伝送路に侵入しようとした場合には、ノイズは、第1,第2の線路に直列に接続されたノイズ対策回路部の第1,第2のインダクタンス回路によって、除去される。
また、第1及び第2のインダクタンス回路が絶縁層にパターン形成され且つこれらが磁性部によって覆われたフレキシブルケーブルを用いるので、フレキシブルケーブル側と差動伝送回路基板側との差動インピーダンスを容易且つ正確に整合させることができる。
さらに、ノイズ対策回路部の存在によって、フレキシブルケーブルのフレキシブル性が損なわれるという事態も生じないので、送信側及び受信側の差動伝送回路基板の一方又は双方を頻繁に動かしても、フレキシブルケーブルがその動きに追従して容易に曲がる。
【発明の効果】
【0017】
以上詳しく説明したように、請求項1〜請求項10の発明に係るフレキシブルケーブルによれば、差動伝送路に侵入したノイズをノイズ対策回路部によって除去することができるだけでなく、フレキシブルケーブル側と差動伝送回路基板側との差動インピーダンスを容易に且つ正確に整合させることができ、さらに、部品を破損させることなくフレキシブル性を維持することができるという優れた効果がある。
【0018】
また、請求項2の発明によれば、ノイズ対策回路部の第1及び第2のインダクタンス回路のインダクタンス値を容易に調整することができる。
【0019】
特に、請求項3の発明によれば、フレキシブルケーブル側に侵入しようとするコモンモード成分を、ノイズ対策回路部が水際で除去して、コモンモードノイズの放射を防止するという優れた効果がある。
【0020】
また、請求項5の発明によれば、電源線路に侵入したノイズも除去することができる。
【0021】
また、請求項7の発明によれば、ノイズ対策回路部の磁性部を、容易且つ簡単に形成することができる。
【0022】
特に、請求項8の発明によれば、フレキシブルケーブル側の高精度なインピーダンス設定が可能となり、しかも、最適なノイズ除去効果を有したノイズ対策回路部の構築が可能となる。
【0023】
また、請求項9の発明によれば、ノイズ対策回路部の磁性部の小型化と可撓性の向上を図ることができる。
【0024】
そして、請求項11の発明に係る差動伝送システムによれば、フレキシブルケーブルに侵入しようとするノイズを、フレキシブルケーブルのノイズ対策回路部によって除去することができるだけでなく、フレキシブルケーブル側と差動伝送回路基板側との差動インピーダンスの容易且つ正確な整合が可能となると共に、フレキシブルケーブルのフレキシブル性によって、フレキシブルケーブルを、送信側及び受信側の差動伝送回路基板の一方又は双方の動きに追従させて曲げることができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】この発明の第1実施例に係るフレキシブルケーブルが適用された差動伝送システムを示す平面図である。
【図2】ノイズ対策回路部を備えたフレキシブルケーブルの部分解斜視図である。
【図3】絶縁層上のD+端子〜グランド端子とD+線路〜グランド線路とを示す平面図である。
【図4】絶縁層上の第1の渦巻き状コイル導体を示す平面図である。
【図5】絶縁層上の第2の渦巻き状コイル導体を示す平面図である。
【図6】絶縁膜上のパターンを示す平面図である。
【図7】磁性部の取付部位を示す平面図である。
【図8】図7の矢視A−A断面図である。
【図9】フレキシブルケーブルの作用及び効果を説明するための平面図である。
【図10】この発明の第2実施例に係るフレキシブルケーブルの要部を示す分解斜視図である。
【図11】絶縁層上の電源線路の分断状態を示す平面図である。
【図12】絶縁層上のメアンダ状導体を示す平面図である。
【図13】この発明の第3実施例に係るフレキシブルケーブルの要部を示す分解斜視図である。
【図14】この発明の第4実施例に係るフレキシブルケーブルの要部である磁性部を示す断面図である。
【図15】この発明の第5実施例に係るフレキシブルケーブルの要部である磁性部を示す断面図である。
【図16】絶縁層の長さの一変形例を示す分解斜視図である。
【図17】従来の一般的な差動伝送システムを示す斜視図である。
【図18】フレキシブルケーブルでのノイズ発生の防止を図った従来の差動伝送システムを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、この発明の最良の形態について図面を参照して説明する。
【実施例1】
【0027】
図1は、この発明の第1実施例に係るフレキシブルケーブルが適用された差動伝送システムを示す平面図である。
【0028】
図1に示すように、差動伝送システムは、送信側の差動伝送回路基板1と受信側の差動伝送回路基板2とを、フレキシブルケーブル3を通じて、電気的に接続した構成をとっている。
差動伝送回路基板1は、トランシーバであり、この差動伝送回路基板1上において、トランシーバIC10から引き出された差動伝送路11,12と電源線路13とグランド線路14とがコネクタ16に接続されている。そして、差動伝送路11,12上のコモンモードノイズを除去するためのチップ型のコモンモードチョークコイル15が差動伝送路11,12上に実装されている。
一方、差動伝送回路基板2は、レシーバであり、この差動伝送回路基板2上において、レシーバIC20から引き出された差動伝送路21,22と電源線路23とグランド線路24とがコネクタ26に接続されている。そして、差動伝送路21,22上のコモンモードノイズを除去するためのチップ型のコモンモードチョークコイル25が差動伝送路21,22に実装されている。
【0029】
フレキシブルケーブル3は、そのケーブル端部3A(3B)に、第1のコネクタ挿入用端子であるD+端子41aと第2のコネクタ挿入用端子であるD−端子42aと第3のコネクタ挿入用端子である電源端子43aとグランド端子44aとを有している。
このケーブル端部3A(3B)は、図に示すように、差動伝送回路基板1(2)のコネクタ16(26)に挿入されると、D+端子41a,D−端子42a,電源端子43a及びグランド端子44aが、コネクタ16(26)の図示しない端子との接触を通じて、差動伝送路11,12(21,22)、電源線路13(23)及びグランド線路14(24)に電気的に接続されるようになっている。
【0030】
フレキシブルケーブル3は、このようなケーブル端部3A,3Bの近傍に、ノイズ対策回路部5,5をそれぞれ備えている。
図2は、ノイズ対策回路部を備えたフレキシブルケーブルの部分解斜視図である。
図2に示すように、フレキシブルケーブル3は、可撓性を有する複数の絶縁層31〜35を積層することで形成され、上記したD+端子41a,D−端子42a,電源端子43a及びグランド端子44aが、一の絶縁層である絶縁層32の先端部に並設されている。
このような絶縁層31〜35の長さと幅とは、ほぼ等しく設定されており、絶縁層32上には、第1の線路としてのD+線路41と第2の線路としてD−線路42とで成る差動伝送路がパターン形成されている。そして、グランド線路44と電源線路43とが、これらD+線路41及びD−線路42の隣に並んだ状態でパターン形成されている。
D+線路41とD−線路42とは、後述する渦巻き状コイル導体51,52を通じてD+端子41aとD−端子42aとにそれぞれ接続され、電源線路43とグランド線路44とは、電源端子43aとグランド端子44aとに直接接続されている。
すなわち、D+端子41a,D−端子42aは、D+線路41,D−線路42の先端部をそれぞれ成し、電源端子43a,グランド端子44aは、電源線路43,グランド線路44の先端部をそれぞれ成す。
【0031】
ノイズ対策回路部5は、第1のインダクタンス回路である第1の渦巻き状コイル導体としての渦巻き状コイル導体51と、第2のインダクタンス回路である第2の渦巻き状コイル導体としての渦巻き状コイル導体52と、磁性部6とを備え、全体としてコモンモードチョークコイルを構成している。
【0032】
図3は、絶縁層上のD+端子〜グランド端子とD+線路〜グランド線路とを示す平面図であり、図4は、絶縁層上の第1の渦巻き状コイル導体を示す平面図であり、図5は、絶縁層上の第2の渦巻き状コイル導体を示す平面図であり、図6は、絶縁膜上のパターンを示す平面図である。
具体的には、図3に示すように、D+線路41を、D+端子41aと分断すると共に、図4に示すように、渦巻き状コイル導体51を、絶縁層32の下の絶縁層33上にパターン形成した。そして、渦巻き状コイル導体51の内側端部51aを、図3に示すD+線路41の端部41b(一方の端部)にビアホール32aを通じて接続する共に、渦巻き状コイル導体51の外側端部51bを、図3に示すD+端子41a(他方の端部)にビアホール32bを通じて接続した。このようにして、図2に示すように、渦巻き状コイル導体51を、D+端子41aとD+線路41との分断部分に直列に接続した。
さらに、図3に示すように、D−線路42を、D−端子42aと分断した。そして、図5に示すように、渦巻き状コイル導体52を、絶縁層33の下の絶縁層34にパターン形成して、図2に示すように、渦巻き状コイル導体52を真上の渦巻き状コイル導体51に対向するように配した。そして、図5に示す渦巻き状コイル導体52の内側端部52aを、図6に示すように、下の絶縁膜35上に形成したパターン52cにビアホール34aを通じて接続すると共に、図6に示すパターン52cを、ビアホール34b,33a,32cを通じて、図3に示すD−線路42の端部42b(一方の端部)に接続した。そして、図5に示すように、外側端部52bを、ビアホール33b,32dを通じて、図3に示すD−端子42a(他方の端部)に接続することにより、図2に示すように、渦巻き状コイル導体52を、D−端子42aとD−線路42との分断部分に直列に接続した。
したがって、ノイズ対策回路部5のインダクタンス値の調整は、渦巻き状コイル導体51,52の巻数を変化させることで行うことができる。
【0033】
また、磁性部6は、渦巻き状コイル導体51,52を絶縁層31〜35の上方,下方及び両側面から覆って、閉磁路を形成するための部分であり、1対の板状の磁性体61,62で構成される。
図7は、磁性部の取付部位を示す平面図であり、図8は、図7の矢視A−A断面図である。
すなわち、磁性体61,62は、図2に示すように、フェライトを略コ字状の板体にして形成したもので、絶縁層31〜35を上下から挟んだ状態で対向している。
具体的には、図7に示すように、磁性体61は、ケーブル端部3A(3B)の近傍で且つ渦巻き状コイル導体51(52)の真上に取り付けられており、磁性体62は、図8にも示すように、ケーブル端部3A(3B)の近傍で且つ渦巻き状コイル導体52(51)の真下に取り付けられている。そして、磁性体61の両側部61a,61aと磁性体62の両側部62a,62aとの当接部位が、接着剤63によって接着されている。
したがって、所望の透磁率を有する磁性体61,62を選択することで、ノイズ対策回路部5のインダクタンス値を所望値に設定することができる。
【0034】
次に、この実施例のフレキシブルケーブル3が示す作用及び効果について説明する。
図9は、フレキシブルケーブルの作用及び効果を説明するための平面図である。
図9に示すように、フレキシブルケーブル3のケーブル端部3A(3B)を、差動伝送回路基板1(2)のコネクタ16(26)に挿入すると、D+線路41のD+端子41a,D−線路42のD−端子42a,電源線路43の電源端子43a及びグランド線路44のグランド端子44aが、コネクタ16(26)の図示しない端子に接触し、D+線路41〜グランド線路44と差動伝送回路基板1(2)側の差動伝送路11〜14(21〜24)とが電気的に接続する。この結果、差動伝送回路基板1と差動伝送回路基板2とフレキシブルケーブル3とによる差動伝送システムが構築され、差動信号D+,D−を差動伝送回路基板1から差動伝送回路基板2にフレキシブルケーブル3のD+線路41,D−線路42を通じて送信することが可能となる。
【0035】
かかる通信時において、トランシーバIC10からの差動信号D+,D−(レシーバIC20への差動信号D+,D−)は、差動伝送路11,12(21,22)を伝わるが、図に示すように、差動伝送路11,12(21,22)の長さやインピーダンスに差がある場合には、差動信号D+,D−間に位相差が生じる。この結果、差動信号D+,D−にコモンモード成分が発生し、このコモンモード成分が、コネクタ16(26)からフレキシブルケーブル3のD+線路41,D−線路42に出力されるおそれがある。
しかし、この実施例では、ノイズ対策回路部5が、ケーブル端部3A(3B)の近傍に設けられ、渦巻き状コイル導体51,52で成るコモンモードチョークコイルが、D+端子41a,D−端子42aの後段に形成されているので、コネクタ16(26)からケーブル端部3A(3B)側に入り込んだ差動信号D+,D−のコモンモード成分は、このコモンモードチョークコイルによって除去される。すなわち、差動伝送回路基板1(2)からフレキシブルケーブル3側に入り込もうとするコモンモード成分は、フレキシブルケーブル3の水際でノイズ対策回路部5によって除去されるので、コモンモードノイズがフレキシブルケーブル3から放射されるという事態は生じない。
【0036】
また、ノイズ対策回路部5の様な電気的構造を、このフレキシブルケーブル3側に設けると、差動伝送回路基板1(2)とフレキシブルケーブル3との差動インピーダンスの整合性が損なわれるおそれがある。
しかし、この実施例では、図2に示したように、ノイズ対策回路部5の渦巻き状コイル導体51,52を絶縁層33,34にそれぞれパターン形成し、整合性を崩す原因となるランド等を絶縁層上に設けていない。このため、ノイズ対策回路部5の存在によって、整合性が損なわれることはない。しかも、所望の透磁率を有する磁性体61,62を選択することで、ノイズ対策回路部5を所望のインダクタンスに設定することができ、この面からも、差動インピーダンスの整合性を確保することができる。
【0037】
また、渦巻き状コイル導体51,52を絶縁層33,34にパターン形成しているので、チップ部品と異なり、外れることも、フレキシブルケーブル3のフレキシブル性を損なうこともない。この結果、フレキシブルケーブル3を、差動伝送回路基板1,2の動きに追従させて曲げることができる。
【実施例2】
【0038】
次に、この発明の第2実施例について説明する。
図10は、この発明の第2実施例に係るフレキシブルケーブルの要部を示す分解斜視図であり、図11は、絶縁層上の電源線路の分断状態を示す平面図であり、図12は、絶縁層上のメアンダ状導体を示す平面図である。
図10に示すように、この実施例では、第3のインダクタンス回路としてのメアンダ状導体53を追設した。
具体的には、図11に示すように、電源線路43を電源端子43aの近傍で分断した。
そして、図12に示すように、メアンダ状導体53を絶縁層33上にパターン形成し、両端部53a,53bをビアホール32e,32fを通じて、電源線路43の端部43b,電源端子43aに電気的に接続した。
【0039】
かかる構成により、電源線路43に侵入した高周波のノイズを第3のインダクタンス回路であるメアンダ状導体53によって除去することができる。
その他の構成、作用及び効果は、上記第1実施例と同様であるので、その記載は省略する。
【実施例3】
【0040】
次に、この発明の第3実施例について説明する。
図13は、この発明の第3実施例に係るフレキシブルケーブルの要部を示す分解斜視図である。
この実施例では、図13に示すように、渦巻き状コイル導体51,52で成るコモンモードチョークコイルの他に、さらに、渦巻き状コイル導体55,56で成るコモンモードチョークコイルを追設した点が、上記第1及び第2実施例と異なる。
具体的には、絶縁層32上に、D+線路45,D−線路46とD+端子45a,D−端子46aを分断状態に設けると共に、絶縁層33,34上に、渦巻き状コイル導体51,52と同様の渦巻き状コイル導体55,56をパターン形成した。
そして、渦巻き状コイル導体55をD+線路45とD+端子45aとの間にビアホールを通じて直列に接続すると共に、渦巻き状コイル導体56をD+線路46とD+端子46aとの間にビアホールを通じて直列に接続した。
その他の構成、作用及び効果は、上記第1及び第2実施例と同様であるので、その記載は省略する。
【実施例4】
【0041】
次に、この発明の第4実施例について説明する。
図14は、この発明の第4実施例に係るフレキシブルケーブルの要部である磁性部を示す断面図である。
この実施例では、図14に示すように、磁性部6の構造が、上記第1〜第3実施例と異なる。
すなわち、磁性体61,62によって、フレキシブルケーブル3の絶縁層31,35を上下から挟む。このとき、磁性体61の両側部61a,61aと磁性体62の両側部62a,62aとの当接部位は接着せず、挟持体としての金属又は樹脂製のクリップ64で挟み、磁性体61,62を着脱自在に固定した。
これにより、クリップ64を外すことで、磁性体61,62を所望透磁率の他の磁性体に容易に取り替えることができる。
その他の構成、作用及び効果は、上記第1〜第3実施例と同様であるので、その記載は省略する。
【実施例5】
【0042】
次に、この発明の第5実施例について説明する。
図15は、この発明の第5実施例に係るフレキシブルケーブルの要部である磁性部を示す断面図である。
この実施例では、図15に示すように、磁性部6の構造が、上記第1〜第4実施例と異なる。
すなわち、磁性粉層65を絶縁層31の上面幅一杯に積層形成すると共に、磁性粉層66を絶縁膜35の下面幅一杯に形成した。そして、絶縁層33〜35の両側部に小幅の磁性粉層67をそれぞれ積層して、磁性部6を構成した。
かかる構成により、ノイズ対策回路部5の磁性部6を小さくすることができると共に、可撓性をも高めることができる。
その他の構成、作用及び効果は、上記第1〜第4実施例と同様であるので、その記載は省略する。
【0043】
なお、この発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
例えば、上記第1実施例では、第1及び第2のインダクタンス回路として、渦巻き状コイル導体51,52を適用した例を示したが、これに限らず、第2実施例で用いたようなメアンダ状導体を、第1及び第2のインダクタンス回路として適用することもできる。
上記第3実施例では、2組の差動伝送路を有する例を示したが、差動伝送路の組数は任意である。
また、上記実施例2では、第3のインダクタンス回路として、メアンダ状導体53を適用したが、第1及び第2のインダクタンス回路のように、渦巻き状コイル導体を適用しても良いことは勿論である。
また、上記実施例では、ノイズ対策回路部5をフレキシブルケーブル3のケーブル端部3A,3Bの双方に設けた例を示したが、ノイズ対策回路部5をケーブル端部3A,3Bの一方にのみ設けたフレキシブルケーブルをこの発明の範囲から除外する意ではない。
また、上記実施例では、絶縁層31〜35の幅や長さをほぼ等しく設定したが、図16に示すように、絶縁層31,32以外の絶縁層33〜35は短くとも良い。すなわち、D+線路41〜グランド線路44を有する絶縁層32より下側の絶縁層33〜35では、ノイズ対策回路部5の渦巻き状コイル導体51,52等を形成可能な長さがあれば足りる。
【符号の説明】
【0044】
1,2…差動伝送回路基板、 3…フレキシブルケーブル、 3A,3B…ケーブル端部、 5…ノイズ対策回路部、 6…磁性部、 16,26…コネクタ、 31〜35…絶縁層、 32a〜32f,33a,33b,34a,34b…ビアホール、 41,45…D+線路、 41a,45a…D+端子、 41b〜43b,53a,53b…端部、 42,46…D−線路、 42a,46a…D−端子、 43…電源線路、 43a…電源端子、 44…グランド線路、 44a…グランド端子、 51,52,55,56…渦巻き状コイル導体、 51a,52a…内側端部、 51b,52b…外側端部、 52c…パターン、 53…メアンダ状導体、 61,62…磁性体、 61a,62a…側部、 63…接着剤、 64…クリップ、 65〜67…磁性粉層、 D+,D−…差動信号。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
積層された複数の可撓性を有する絶縁層と、これら複数の絶縁層のうちの一の絶縁層上に形成された第1の線路と第2の線路とで成る差動伝送路と、第1の線路の先端部を成す第1のコネクタ挿入用端子と第2の線路の先端部を成す第2のコネクタ挿入用端子とが配設されたケーブル端部の近傍に構成されたノイズ対策回路部とを備えるフレキシブルケーブルであって、
上記ノイズ対策回路部は、
上記一の絶縁層の下に位置する絶縁層上にパターン形成され、且つ上記第1のコネクタ挿入用端子の近傍において分断された第1の線路の当該分断部分にビアホールを通じて直列に接続された第1のインダクタンス回路と、
上記一の絶縁層の下に位置する絶縁層上にパターン形成され、且つ上記第2のコネクタ挿入用端子の近傍において分断された第2の線路の当該分断部分にビアホールを通じて直列に接続された第2のインダクタンス回路と、
上記第1及び第2のインダクタンス回路を上方,下方及び両側面から覆う磁性部と
を備えることを特徴とするフレキシブルケーブル。
【請求項2】
請求項1に記載のフレキシブルケーブルにおいて、
上記ノイズ対策回路部の第1のインダクタンス回路を、第1の渦巻き状コイル導体で形成し、この第1の渦巻き状コイル導体の内側端部を、上記第1の線路の分断された一方の端部にビアホールを通じて接続する共に、外側端部を、分断された他方の端部にビアホールを通じて接続し、
上記ノイズ対策回路部の第2のインダクタンス回路を、第2の渦巻き状コイル導体で形成し、この第2の渦巻き状コイル導体の内側端部を、上記第2の線路の分断された一方の端部にビアホールを通じて接続する共に、外側端部を、分断された他方の端部にビアホールを通じて接続した、
ことを特徴とするフレキシブルケーブル。
【請求項3】
請求項2に記載のフレキシブルケーブルにおいて、
上記第2の渦巻き状コイル導体を、上記第1の渦巻き状コイル導体と対向するように、 上記第1の渦巻き状コイル導体の真下の絶縁層上に形成することにより、コモンモードチョークコイルを構成した、
ことを特徴とするフレキシブルケーブル。
【請求項4】
請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のフレキシブルケーブルにおいて、
上記ノイズ対策回路部の第1及び第2のインダクタンス回路を、メアンダ状導体でそれぞれ形成した、
ことを特徴とするフレキシブルケーブル。
【請求項5】
請求項1ないし請求項4に記載のフレキシブルケーブルにおいて、
電源線路を、上記一の絶縁層上に形成すると共に、電源線路の先端部を成す第3のコネクタ挿入用端子を上記ケーブル端部に配し、
上記一の絶縁層の下に位置する絶縁層上にパターン形成され、且つ上記第3のコネクタ挿入用端子の近傍において分断された電源線路の当該分断部分にビアホールを通じて直列に接続された第3のインダクタンス回路を、上記ノイズ対策回路部に追設した、
ことを特徴とするフレキシブルケーブル。
【請求項6】
請求項5に記載のフレキシブルケーブルにおいて、
上記ノイズ対策回路部の第3のインダクタンス回路を、渦巻き状コイル導体又はメアンダ状導体のいずれかで形成した、
ことを特徴とするフレキシブルケーブル。
【請求項7】
請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のフレキシブルケーブルにおいて、
上記ノイズ対策回路部の磁性部を、1対の板状の磁性体によって最上層の絶縁層と最下層の絶縁層とを上下から挟み且つこれら1対の磁性体の両端部を接着することにより、構成した、
ことを特徴とするフレキシブルケーブル。
【請求項8】
請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のフレキシブルケーブルにおいて、
上記ノイズ対策回路部の磁性部を、1対の板状の磁性体によって最上層の絶縁層と最下層の絶縁層とを上下から挟み且つこれら1対の磁性体の両端部を挟持体で着脱自在に挟むことにより、構成した、
ことを特徴とするフレキシブルケーブル。
【請求項9】
請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のフレキシブルケーブルにおいて、
上記ノイズ対策回路部の磁性部を、最上層の絶縁層に設けた磁性粉層と、最下層の絶縁層に設けた磁性粉層と、これら最上層と最下層との間の絶縁層の両側部に設けた所定幅の磁性粉層とで、構成した、
ことを特徴とするフレキシブルケーブル。
【請求項10】
請求項1ないし請求項9のいずれかに記載のフレキシブルケーブルにおいて、
上記複数の絶縁層の長さと幅とを、ほぼ等しく設定した、
ことを特徴とするフレキシブルケーブル。
【請求項11】
請求項1ないし請求項10のいずれかに記載のフレキシブルケーブルの一方のケーブル端部を、送信側の差動伝送回路基板のコネクタに挿入して、コネクタ挿入用端子をコネクタの端子に接触させると共に、他方のケーブル端部を、受信側の差動伝送回路基板のコネクタに挿入して、コネクタ挿入用端子をコネクタの端子に接触させることにより、
送信側の差動伝送回路基板と受信側の差動伝送回路基板とを、請求項1ないし請求項10のいずれかに記載のフレキシブルケーブルを通じて、電気的に接続した、
ことを特徴とする差動伝送システム。
【請求項1】
積層された複数の可撓性を有する絶縁層と、これら複数の絶縁層のうちの一の絶縁層上に形成された第1の線路と第2の線路とで成る差動伝送路と、第1の線路の先端部を成す第1のコネクタ挿入用端子と第2の線路の先端部を成す第2のコネクタ挿入用端子とが配設されたケーブル端部の近傍に構成されたノイズ対策回路部とを備えるフレキシブルケーブルであって、
上記ノイズ対策回路部は、
上記一の絶縁層の下に位置する絶縁層上にパターン形成され、且つ上記第1のコネクタ挿入用端子の近傍において分断された第1の線路の当該分断部分にビアホールを通じて直列に接続された第1のインダクタンス回路と、
上記一の絶縁層の下に位置する絶縁層上にパターン形成され、且つ上記第2のコネクタ挿入用端子の近傍において分断された第2の線路の当該分断部分にビアホールを通じて直列に接続された第2のインダクタンス回路と、
上記第1及び第2のインダクタンス回路を上方,下方及び両側面から覆う磁性部と
を備えることを特徴とするフレキシブルケーブル。
【請求項2】
請求項1に記載のフレキシブルケーブルにおいて、
上記ノイズ対策回路部の第1のインダクタンス回路を、第1の渦巻き状コイル導体で形成し、この第1の渦巻き状コイル導体の内側端部を、上記第1の線路の分断された一方の端部にビアホールを通じて接続する共に、外側端部を、分断された他方の端部にビアホールを通じて接続し、
上記ノイズ対策回路部の第2のインダクタンス回路を、第2の渦巻き状コイル導体で形成し、この第2の渦巻き状コイル導体の内側端部を、上記第2の線路の分断された一方の端部にビアホールを通じて接続する共に、外側端部を、分断された他方の端部にビアホールを通じて接続した、
ことを特徴とするフレキシブルケーブル。
【請求項3】
請求項2に記載のフレキシブルケーブルにおいて、
上記第2の渦巻き状コイル導体を、上記第1の渦巻き状コイル導体と対向するように、 上記第1の渦巻き状コイル導体の真下の絶縁層上に形成することにより、コモンモードチョークコイルを構成した、
ことを特徴とするフレキシブルケーブル。
【請求項4】
請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のフレキシブルケーブルにおいて、
上記ノイズ対策回路部の第1及び第2のインダクタンス回路を、メアンダ状導体でそれぞれ形成した、
ことを特徴とするフレキシブルケーブル。
【請求項5】
請求項1ないし請求項4に記載のフレキシブルケーブルにおいて、
電源線路を、上記一の絶縁層上に形成すると共に、電源線路の先端部を成す第3のコネクタ挿入用端子を上記ケーブル端部に配し、
上記一の絶縁層の下に位置する絶縁層上にパターン形成され、且つ上記第3のコネクタ挿入用端子の近傍において分断された電源線路の当該分断部分にビアホールを通じて直列に接続された第3のインダクタンス回路を、上記ノイズ対策回路部に追設した、
ことを特徴とするフレキシブルケーブル。
【請求項6】
請求項5に記載のフレキシブルケーブルにおいて、
上記ノイズ対策回路部の第3のインダクタンス回路を、渦巻き状コイル導体又はメアンダ状導体のいずれかで形成した、
ことを特徴とするフレキシブルケーブル。
【請求項7】
請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のフレキシブルケーブルにおいて、
上記ノイズ対策回路部の磁性部を、1対の板状の磁性体によって最上層の絶縁層と最下層の絶縁層とを上下から挟み且つこれら1対の磁性体の両端部を接着することにより、構成した、
ことを特徴とするフレキシブルケーブル。
【請求項8】
請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のフレキシブルケーブルにおいて、
上記ノイズ対策回路部の磁性部を、1対の板状の磁性体によって最上層の絶縁層と最下層の絶縁層とを上下から挟み且つこれら1対の磁性体の両端部を挟持体で着脱自在に挟むことにより、構成した、
ことを特徴とするフレキシブルケーブル。
【請求項9】
請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のフレキシブルケーブルにおいて、
上記ノイズ対策回路部の磁性部を、最上層の絶縁層に設けた磁性粉層と、最下層の絶縁層に設けた磁性粉層と、これら最上層と最下層との間の絶縁層の両側部に設けた所定幅の磁性粉層とで、構成した、
ことを特徴とするフレキシブルケーブル。
【請求項10】
請求項1ないし請求項9のいずれかに記載のフレキシブルケーブルにおいて、
上記複数の絶縁層の長さと幅とを、ほぼ等しく設定した、
ことを特徴とするフレキシブルケーブル。
【請求項11】
請求項1ないし請求項10のいずれかに記載のフレキシブルケーブルの一方のケーブル端部を、送信側の差動伝送回路基板のコネクタに挿入して、コネクタ挿入用端子をコネクタの端子に接触させると共に、他方のケーブル端部を、受信側の差動伝送回路基板のコネクタに挿入して、コネクタ挿入用端子をコネクタの端子に接触させることにより、
送信側の差動伝送回路基板と受信側の差動伝送回路基板とを、請求項1ないし請求項10のいずれかに記載のフレキシブルケーブルを通じて、電気的に接続した、
ことを特徴とする差動伝送システム。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【公開番号】特開2011−18505(P2011−18505A)
【公開日】平成23年1月27日(2011.1.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−161454(P2009−161454)
【出願日】平成21年7月8日(2009.7.8)
【出願人】(000006231)株式会社村田製作所 (3,635)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年1月27日(2011.1.27)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年7月8日(2009.7.8)
【出願人】(000006231)株式会社村田製作所 (3,635)
【Fターム(参考)】
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