特許 7568976 高周波信号伝送装置、及び高周波信号伝送ケーブル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-08

(45)【発行日】2024-10-17

(54)【発明の名称】高周波信号伝送装置、及び高周波信号伝送ケーブル

(51)【国際特許分類】

   H01B 7/08 20060101AFI20241009BHJP

   H05K 1/02 20060101ALI20241009BHJP

   H05K 1/11 20060101ALI20241009BHJP

【ＦＩ】

H01B7/08

H05K1/02 N

H05K1/11 D

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2023515906

(86)(22)【出願日】2021-04-19

(86)【国際出願番号】 JP2021015932

(87)【国際公開番号】W WO2022224323

(87)【国際公開日】2022-10-27

【審査請求日】2023-08-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000177690

【氏名又は名称】山一電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000523

【氏名又は名称】アクシス国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】高平 浩司

(72)【発明者】

【氏名】米沢 章

【審査官】木村 励

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－７１２００（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／１７８３１３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００７－２３４５００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－９２５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３５１２７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｂ ７／０８

Ｈ０５Ｋ １／０２

Ｈ０５Ｋ １／１１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

誘電体層、及び前記誘電体層を挟むように設けられた第１及び第２配線層を備えると共に、前記第１配線層には少なくともＭ（Ｍは、２以上の自然数を示す）個の差動伝送路が設けられた高周波信号伝送ケーブルであって、
前記第１配線層には少なくとも２×Ｍ個の第１グランド線から成る第１グランド線群が更に設けられ、前記第２配線層には少なくともＭ個の第２グランド線から成る第２グランド線群が設けられ、
前記Ｍ個の差動伝送路の各差動伝送路に対して前記第１グランド線群に含まれる少なくとも２つの第１グランド線が重複せずに割り当てられ、かつ前記Ｍ個の差動伝送路の各差動伝送路に対して前記第２グランド線群に含まれる少なくとも１つの第２グランド線が重複せずに割り当てられ、
各差動伝送路が、前記少なくとも２つの第１グランド線により挟まれ、かつ前記少なくとも１つの第２グランド線に対向して設けられる、高周波信号伝送ケーブル。

【請求項2】

前記第１配線層を被覆する第１被覆層を更に備え、前記差動伝送路の信号線は、前記第１被覆層により被覆される部分と比べて前記第１被覆層により被覆されずに露出した部分が幅狭になるように形状付けられることを特徴とする請求項１に記載の高周波信号伝送ケーブル。

【請求項3】

前記差動伝送路の信号線は、その両端のコンタクトパッドがこれらのコンタクトパッドの間を延びる中間配線部よりも幅狭になるように形状付けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の高周波信号伝送ケーブル。

【請求項4】

前記第１配線層を被覆する第１被覆層を更に備え、前記第１グランド線は、前記第１被覆層により被覆される部分と比べて前記第１被覆層により被覆されずに露出した部分が幅広になるように形状付けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の高周波信号伝送ケーブル。

【請求項5】

前記第１グランド線は、その両端のコンタクトパッドがこれらのコンタクトパッドの間を延びる中間配線部よりも幅広になるように形状付けられ、この幅広のコンタクトパッドに応じて前記第１グランド線のコンタクトパッドと前記差動伝送路の信号線のコンタクトパッドの間隔が狭くなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の高周波信号伝送ケーブル。

【請求項6】

前記差動伝送路の信号線のコンタクトパッドの幅が、前記第１グランド線のコンタクトパッドの幅の２／３以下又は１／２以下であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の高周波信号伝送ケーブル。

【請求項7】

前記差動伝送路の信号線のコンタクトパッドは、前記第１グランド線のコンタクトパッドよりも当該ケーブルの末端から離れて配置されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の高周波信号伝送ケーブル。

【請求項8】

前記Ｍは、４以上の自然数を示すことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の高周波信号伝送ケーブル。

【請求項9】

請求項１乃至８のいずれか一項に記載の高周波信号伝送ケーブルと、
前記高周波信号伝送ケーブルがその一方の端部で電気的に接続されるコネクタにして、インシュレータと、前記インシュレータの幅方向に沿って配置され、かつ前記インシュレータにより支持された複数のコンタクト端子を備えるコネクタを備える高周波信号伝送装置。

【請求項10】

前記コネクタにおいて、
前記複数のコンタクト端子は、少なくともＭ対の信号用コンタクト端子と、少なくとも２×Ｍ個のグランド用コンタクト端子を含み、
前記少なくともＭ対の信号用コンタクト端子に含まれる信号用コンタクト端子の各対に対して前記少なくとも２×Ｍ個のグランド用コンタクト端子に含まれる少なくとも２つのグランド用コンタクト端子が重複せずに割り当てられ、前記信号用コンタクト端子の各対が前記少なくとも２つのグランド用コンタクト端子の間に挟まれることを特徴とする請求項９に記載の高周波信号伝送装置。

【請求項11】

前記インシュレータは、インシュレータ本体と、前記インシュレータ本体に対して取り付けられて前記インシュレータの幅方向に沿って配置される少なくともＭ個の取付部材を備えることを特徴とする請求項１０に記載の高周波信号伝送装置。

【請求項12】

各取付部材が、前記信号用コンタクト端子の対が前記少なくとも２つのグランド用コンタクト端子の間に挟まれた少なくとも４つのコンタクト端子を支持するように構成されることを特徴とする請求項１１に記載の高周波信号伝送装置。

【請求項13】

各取付部材は、前記少なくとも２つのグランド用コンタクト端子同士を電気的に接続する導電性部材を保持することを特徴とする請求項１２に記載の高周波信号伝送装置。

【請求項14】

前記取付部材は、前記導電性部材が挿入される挿入孔を有し、前記導電性部材は、少なくとも２つの突起を有し、各突起が、前記取付部材の挿入孔内に位置する前記グランド用コンタクト端子の露出部に接触することを特徴とする請求項１３に記載の高周波信号伝送装置。

【請求項15】

前記高周波信号伝送ケーブルと前記コネクタの接続を補助するべく前記高周波信号伝送ケーブルの一方の端部に取り付けられたプラグ部材を備えることを特徴とする請求項９乃至１４のいずれか一項に記載の高周波信号伝送装置。

【請求項16】

前記プラグ部材が少なくとも２つのプラグ突起を有し、これらのプラグ突起の間に前記差動伝送路の信号線のコンタクトパッドと前記第１グランド線のコンタクトパッドが配置されることを特徴とする請求項１５に記載の高周波信号伝送装置。

【請求項17】

前記コネクタのインシュレータは、前記プラグ部材のプラグ突起が挿入される孔を有することを特徴とする請求項１６に記載の高周波信号伝送装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、高周波信号伝送装置、及び高周波信号伝送ケーブルに関する。

【背景技術】

【0002】

高周波信号伝送ケーブルでは、差動伝送路間のアイソレーションを高めてクロストークを抑制することが重要である。特許文献１は、フレキシブル配線ケーブルに関し、高速伝送路を挟んで同一平面に第１グランドパターンが配列され、この第１グランドパターンが上層と下層の第１及び第２グランド層に貫通配線を介して接続される。これにより、クロストークや電磁波ノイズが低減され、またグランド電位の安定によりインピーダンス整合が容易になる（同文献の段落００４４）。

【0003】

特許文献２では、誘電体基板の上面に差動伝送路を設け、これを挟むように同一平面導体層を設け、誘電体基板の下面の略全体に下側導体層を設け、同一平面導体層と下側導体層を貫通導体で電気的に接続し、更には、貫通導体の間隔と誘電体基板の厚みが差動伝送路で伝送される高周波信号の波長の４分の１以下にすることが開示されている。

【0004】

特許文献３では、上部グランド導体パターンと下部グランド導体パターンの間に信号導体パターンを設け、かつ互いに並走する信号導体パターンの間に空孔を設けることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００７－２３４５００号公報

【文献】特開２００３－２２４４０８号公報

【文献】特開２０１６－９２５６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に開示のように、同一平面で差動伝送路の間に接地線を設け、また誘電体層を挟んで差動伝送路に対向して接地層（所謂、ＧＮＤプレーン）を設けることが一般的である。慣例的に、或いはパターン形成の簡便さといった観点から、隣接する差動伝送路の間でグランド線が共有され、また、全ての差動伝送路の間でＧＮＤプレーンが共有される。本願発明者は、このような慣例的な構造を見直し、伝送信号の高周波数化の更なる進展に適合可能な技術を提供する意義を見出した。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様に係る高周波信号伝送ケーブルは、誘電体層、及び誘電体層を挟むように設けられた第１及び第２配線層を含むと共に、第１配線層には少なくともＭ（Ｍは、２以上の自然数を示す）個の差動伝送路が設けられる。第１配線層には少なくとも２×Ｍ個の第１グランド線から成る第１グランド線群が更に設けられ、第２配線層には少なくともＭ個の第２グランド線から成る第２グランド線群が設けられる。Ｍ個の差動伝送路の各差動伝送路に対して第１グランド線群に含まれる少なくとも２つの第１グランド線が重複せずに割り当てられ、かつＭ個の差動伝送路の各差動伝送路に対して第２グランド線群に含まれる少なくとも１つの第２グランド線が重複せずに割り当てられる。各差動伝送路が、少なくとも２つの第１グランド線により挟まれ、かつ少なくとも１つの第２グランド線に対向して設けられる。

【0008】

ある差動伝送路を挟むように設けられる少なくとも２つの第１グランド線は、その差動伝送路に対向して設けられる第２グランド線に貫通配線を介して電気的に接続され得る。

【0009】

本開示の別態様に係る高周波信号伝送装置は、上述のいずれかの高周波信号伝送ケーブルと、高周波信号伝送ケーブルがその一方の端部で電気的に接続されるコネクタにして、インシュレータと、前記インシュレータの幅方向に沿って配置され、かつ前記インシュレータにより支持された複数のコンタクト端子を備えるコネクタを含む。

【0010】

幾つかの実施形態では、コネクタにおいて、複数のコンタクト端子は、少なくともＭ対の信号用コンタクト端子と、少なくとも２×Ｍ個のグランド用コンタクト端子を含み、少なくともＭ対の信号用コンタクト端子に含まれる信号用コンタクト端子の各対に対して少なくとも２×Ｍ個のグランド用コンタクト端子に含まれる少なくとも２つのグランド用コンタクト端子が重複せずに割り当てられ、信号用コンタクト端子の各対が少なくとも２つのグランド用コンタクト端子の間に挟まれる。

【0011】

高周波信号伝送装置は、高周波信号伝送ケーブルにその第１端部で電気的に接続される第１コネクタとその第２端部で電気的に接続される第２コネクタを有し得る。各コネクタは、同一のものであり得る。高周波信号伝送ケーブルとコネクタの接続を補助するべく高周波信号伝送ケーブルの一方の端部にプラグ部材が取り付けられ得る。プラグ部材のプラグ突起の間に差動伝送路の信号線のコンタクトパッドと第１グランド線のコンタクトパッドが配置され得る。コネクタのインシュレータは、プラグ部材のプラグ突起が挿入される孔を有し得る。

【発明の効果】

【0012】

本開示の一態様によれば、伝送信号の高周波数化の更なる進展に適合可能な技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本開示の一態様に係る高周波信号伝送装置の概略的な斜視図である。

【図2】ケーブル装置の概略的な下面図である。

【図3】ＦＰＣの概略的かつ部分的な断面構成を示す模式図である。

【図4】ＦＰＣの一端を示す概略的な部分下面図である。

【図5】コネクタの概略的な斜視図であり、その前側が示される。

【図6】コネクタの概略的な斜視図であり、その後側が示される。

【図7】コネクタの概略的な分解斜視図であり、インシュレータ本体から８つの取付部材と９つの固定金具が後方に分離した状態が主に示される。

【図8】ＧＳＳＧ配列の４つのコンタクト端子がインシュレータ本体の下板に設けられた４つの受容溝に個別に受容された状態を示す模式図である。

【図9】図８のＸ９－Ｘ９の一点鎖線に沿う概略的な断面を示す模式図である。

【図10】取付部材の概略的な分解斜視図であり、取付部材から導電性部材が取り外された状態が示される。

【図11】取付部材の概略的な上面図である。

【図12】図１１のＸ１２－Ｘ１２の一点鎖線に沿う概略的な断面図である。

【図13】コネクタの概略的な部分後面図である。

【図14】コネクタにＦＰＣが挿入され、両者が電気的に接続された状態を示す模式図である。

【図15】別態様に係るＦＰＣの概略的な部分上面図である。

【図16】図１５のＸ１６－Ｘ１６の一点鎖線に沿う概略的な断面を示す模式図である。

【図17】コネクタのコンタクト端子と信号線のコンタクトパッドの接続状態を示す模式図である。

【図18】シミュレーション結果を示す図である。

【図19】シミュレーション結果を示す図である。

【図20】シミュレーション結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図１乃至図２０を参照しつつ、様々な実施形態及び特徴について説明する。当業者は、過剰説明を要せず、各実施形態及び／又は各特徴を組み合わせることができ、この組み合わせによる相乗効果も理解可能である。実施形態間の重複説明は、原則的に省略する。参照図面は、発明の記述を主たる目的とするものであり、作図の便宜のために簡略化されている。各特徴は、本願に開示された高周波信号伝送ケーブルにのみ有効であるものではなく、本明細書に開示されていない他の様々な高周波信号伝送ケーブルにも通用する普遍的な特徴として理解される。本明細書では、必要に応じて、第１、第２といった用語を用いて、コネクタといった同種のパーツをお互いに区別するが、代替又は追加的に、相対的な位置関係や方向を示す用語（前、後、左、右、上、下）に照らして同種パーツを区別することもできる。

【0015】

高周波信号伝送装置９は、（第１）コネクタ１、（第２）コネクタ２、及びケーブル装置３を有する。コネクタ１，２は、同一構造のコネクタであり、従って、両者を区別することなく説明する。換言すれば、一方のコネクタに関する説明は、他方のコネクタにもそのまま当てはまり、逆も然りである。コネクタ１，２の構成の詳細については後述する。

【0016】

ケーブル装置３は、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）４と、ＦＰＣ４とコネクタ１の接続を補助するべくＦＰＣ４の端部４１に取り付けられた（第１）プラグ部材５と、ＦＰＣ４とコネクタ２の接続を補助するべくＦＰＣ４の端部４２に取り付けられた（第２）プラグ部材６を有する。なお、ＦＰＣ４は、高周波信号伝送ケーブルの非限定の一例である。ＦＰＣを代替的にフラットケーブルと呼ぶこともできる。

【0017】

コネクタ１，２は、各々、プラグ部材５，６と機械的に連結され、ＦＰＣ４（具体的には、ＦＰＣ４の端部に配列されたコンタクトパッド群）に電気的に接続される。プラグ部材５，６は、同一構造のプラグ部材であり、従って、両者を区別することなく説明する。ＦＰＣ４及び／又はプラグ部材５，６との関係からコネクタ１，２をレセプタクルコネクトと呼ぶことができる。なお、プラグ部材５，６はオプションパーツであり、省略可能である。

【0018】

ＦＰＣ４は、誘電体層７０、（第１）配線層７１、（第２）配線層７２と、配線層７１を被覆する被覆層７３、及び配線層７２を被覆する被覆層７４の積層体である（図３参照）。ＦＰＣ４は、Ｕ字状に屈曲可能な程度の可撓性を有するケーブルであるが、可撓性を有しないケーブルも採用可能である。誘電体層７０は、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ポリイミドといった所定の比誘電率を有する樹脂シートであり得る。同様、被覆層７３，７４は、例えば、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ポリイミドといった樹脂膜であり得る。ＦＰＣ４の端部４１，４２では被覆層が除去され、結果として、被覆層により被覆されている箇所と比較して、後述の信号線８５と第１グランド線８１の間の浮遊容量が変化する。配線層７１，７２に含まれる配線は、銅箔といった金属箔であり得る。

【0019】

配線層７１には、少なくともＭ（Ｍは、２以上の自然数を示す）個の差動伝送路８と、少なくとも２×Ｍ個の第１グランド線８１（第１グランド線群と呼ぶ）が設けられる。差動伝送路８の信号線８５と第１グランド線８１が同一平面に配置される。配線層７２には少なくともＭ個の第２グランド線８２（第２グランド線群と呼ぶ）が配置される。典型的には、第２グランド線群に含まれる第２グランド線８２の数は、第１グランド線群に含まれる第１グランド線８１の数の半分であるが、必ずしもこの限りではない。なお、図示の場合、Ｍ＝８であるが、これに限られない。

【0020】

本開示の一つの特徴として、Ｍ個の差動伝送路８の各差動伝送路８に対して第１グランド線群に含まれる少なくとも２つの第１グランド線が重複せずに割り当てられ、かつＭ個の差動伝送路８の各差動伝送路８に対して第２グランド線群に含まれる少なくとも１つの第２グランド線が重複せずに割り当てられる。この結果として、各差動伝送路８は、（割り当てられた）少なくとも２つの第１グランド線８１により（詳細には、同一平面で）挟まれ、（割り当てられた）少なくとも１つの第２グランド線８２に（詳細には、誘電体層７０を挟んで）対向して設けられる（図３参照）。かかる構成によれば、差動伝送路の間でグランド線又はＧＮＤプレーンが共有される場合に生じるクロストークが抑制される。なお、グランド線又はＧＮＤプレーンが差動伝送路の間で共有される場合、ある差動伝送路から別の差動伝送路へグランド線又はＧＮＤプレーン経由で信号が漏出してしまうおそれがあり（例えば、グランド線に機器から伝わるコモンモードノイズ（又は電流））、差動伝送方式の採用でもこれを十分に回避できない。

【0021】

幾つかの場合、第１平面の４本の配線（即ち、差動伝送路８の２つの信号線８５と２つの第１グランド線８１）と第２平面の１つの配線（即ち、１つの第２グランド線８２）の（少なくとも）合計５本の配線によって１チャンネルの信号伝送路が構成される。信号伝送路のチャンネル数もＭにより表される。有利には、隣接する信号伝送路の間でＦＰＣ４上（例えば、ＦＰＣ４の全長）においてグランド線が共有されない。

【0022】

各信号伝送路において、複数の貫通配線８６を介して各第１グランド線８１を共通の第２グランド線８２に電気的に接続して、第１グランド線８１と第２グランド線８２の電位を安定化することが好ましい（図４参照）。なお、第１グランド線８１は、第２グランド線８２よりも幅狭である。更には、一つの信号伝送路において、ある第１グランド線８１と第２グランド線８２の接続のために設けられる貫通配線８６と、別の第１グランド線８１と第２グランド線８２の接続のために設けられる貫通配線８６に関して、好適には、両者の個数が同一であり、同一ピッチで設けられるが、必ずしもこの限りではない。第２グランド線８２と同様の態様で、被覆層７３上に複数の個別の第３グランド線（不図示）を形成することもできる。

【0023】

信号線８５は、被覆層７３により被覆される部分と比べて被覆層７３により被覆されずに露出した部分が幅狭になるように形状付けられ得る（図４の幅Ｗ１と幅Ｗ２参照）。例えば、信号線８５の両端のコンタクトパッド８５ａが、これらのコンタクトパッド８５ａの間を延びる中間配線部８５ｂよりも幅狭になるように形状付けられる。これによって被覆層７３と空気の比誘電率の差を吸収して均一な信号伝送特性を維持することができる。なお、コンタクトパッド８５ａを幅狭にすることによりＦＰＣ４とコネクタ１，２の電気的接続のためにより高いアライメント精度が必要になってしまうが、これは、プラグ部材の採用により回避することができる。

【0024】

第１グランド線８１は、被覆層７３により被覆される部分と比べて被覆層７３により被覆されずに露出した部分が幅広になるように形状付けられ得る（図４の幅Ｗ３と幅Ｗ４参照）。例えば、第１グランド線８１は、その両端のコンタクトパッド８１ａがこれらのコンタクトパッドの間を延びる中間配線部８１ｂよりも幅広になるように形状付けられ、この幅広のコンタクトパッド８１ａに応じて第１グランド線８１のコンタクトパッド８１ａと信号線８５のコンタクトパッド８５ａの間隔が狭くなる。これによって被覆層７３と空気の比誘電率の差を吸収して均一な信号伝送特性を維持することができる。なお、コンタクトパッド８１ａを幅広にするとしてもコンタクトパッド８５ａが幅狭であるため、依然としてＦＰＣ４とコネクタ１，２の電気的接続のためにより高いアライメント精度が必要になってしまう。なお、信号線８５のコンタクトパッド８５ａの幅は、第１グランド線８１のコンタクトパッド８１ａの幅の２／３以下又は１／２以下であり得る。

【0025】

信号線８５のコンタクトパッド８５ａは、第１グランド線８１のコンタクトパッド８１ａよりもＦＰＣ４の末端から離れて配置され得る。これによりコネクタ１のコンタクト端子１２の接点部と信号線８５のコンタクトパッド８５ａが接触する時、これらの接点位置と信号線８５の先端の間に形成されるオープンスタブの長さを短くすることができる。

【0026】

図１に戻って説明する。プラグ部材５，６は、ＦＰＣ４の端部４１，４２に装着される。プラグ部材５は、プラグ本体５１、プラグ本体５１の幅方向両端に設けられた一対のプラグ突起５２と、プラグ本体５１の幅方向において一対のプラグ突起５２の間に設けられた被ロック部５３を有する。プラグ本体５１は、ＦＰＣ４が挿通される空間が設けられた枠体である。従って、プラグ部材５にＦＰＣ４が挿通されると、プラグ本体５１から前方に延びる一対のプラグ突起５２の間にはＦＰＣ４のコンタクトパッド（即ち、第１グランド線８１のコンタクトパッド８１ａと信号線８５のコンタクトパッド８５ａ）がＦＰＣ４の幅方向に沿って配置される。

【0027】

詳細には、（信号線８５の）コンタクトパッド８５ａの対が（第１グランド線８１の）コンタクトパッド８１ａの対により挟まれたコンタクトパッドの単位配列がＦＰＣ４の幅方向に配列される。各単位配列において、コンタクトパッド８５ａがコンタクトパッド８１ａよりもＦＰＣ４の末端から離れて位置付けられる。プラグ部材５についてした説明は、プラグ部材６にも該当し、その説明は省略する（符号５，５１～５３が符号６，６５～６７で置き換えられる）。

【0028】

図５乃至図７に示すように、コネクタ１は、インシュレータ１１と、インシュレータ１１の幅方向に沿って配置され、かつインシュレータにより支持された複数のコンタクト端子１２を有する。インシュレータ１１は、任意の絶縁性の樹脂から成り、コンタクト端子１２を支持し、かつＦＰＣ４を受け入れるレセプタクルとして形状付けられる。インシュレータ１１は、インシュレータ本体２１と、インシュレータ本体２１に対して取り付けられてインシュレータ１１の幅方向に沿って配置される少なくともＭ個の取付部材２２を有する。オプションとして、インシュレータ本体２１に対する取付部材２２の取付のためにＭ＋１個の固定金具２３が設けられる。またコネクタ１が実装される実装基板（例えば、マザーボード又はドーターボード）上へのインシュレータ１１の固定のために２個の固定金具２４が更に設けられる。なお、コネクタ１／インシュレータ１１の幅方向は、ＦＰＣ４の幅方向に等しく、同様、コンタクト端子１２の配置方向、及び取付部材２２の配置方向に等しい。

【0029】

複数のコンタクト端子１２は、少なくともＭ（Ｍは、２以上の自然数を示す）対の信号用コンタクト端子１２Ｓと、少なくとも２×Ｍ個のグランド用コンタクト端子１２Ｇを含む。更には、少なくともＭ対の信号用コンタクト端子１２Ｓに含まれる信号用コンタクト端子１２Ｓの各対に対して少なくとも２×Ｍ個のグランド用コンタクト端子１２Ｇに含まれる２つのグランド用コンタクト端子１２Ｇが重複せずに割り当てられ、信号用コンタクト端子１２Ｓの各対が２つのグランド用コンタクト端子１２Ｇの間に挟まれる。即ち、信号用コンタクト端子１２Ｓの対がグランド用コンタクト端子１２Ｇの対の間で挟まれたＭ（Ｍは２以上の自然数を示す）個の単位配列Ｃ１～Ｃ８がインシュレータ１１の幅方向に沿って配置され得る。コネクタ１の幅方向で隣接する信号用コンタクト端子１２Ｓの対の間でグランド用コンタクト端子が共有されず、信号クロストークの低減が促進される。

【0030】

各取付部材２２は、信号用コンタクト端子１２Ｓの対が２つのグランド用コンタクト端子１２Ｇの間に挟まれた４つのコンタクト端子１２を支持するように構成され得る。インシュレータ本体２１に対してＭ個の取付部材２２を取り付けることによってインシュレータ１１にコンタクト端子１２が配備される。４つのコンタクト端子１２の組み合わせから構成される信号伝送路が異なる取付部材２２により支持され、信号伝送路間の電気的なアイソレーションが高められ、クロストークの低減も促進される。なお、取付部材２２の個数について、Ｍ＝８に限らず、Ｍ＝２又はこれ以上の自然数としても良い。

【0031】

インシュレータ本体２１は、ＦＰＣ４側の前口２１ａ（図５参照）とＦＰＣ４とは反対側の後口２１ｂ（図７参照）を有する枠体であり、上板２５、下板２６、左壁２７及び右壁２８を有する。なお、前方は、コネクタ１からＦＰＣ４に向かう方向であるものとし、この方向を基準として左右も規定される。

【0032】

上板２５の上面には凹部３１が設けられ、凹部３１の底面にはロック部３３が設けられる。左壁２７に隣接した位置で前後方向にインシュレータ本体２１を貫通する貫通孔３２が設けられ、同様、右壁２８に隣接した位置で前後方向にインシュレータ本体２１を貫通する貫通孔３２が設けられる。これらの貫通孔３２にはプラグ部材５のプラグ突起５２が個別に挿入され、コネクタ１に対するＦＰＣ４の良好なアライメントが促進される。なお、貫通孔３２は、インシュレータ本体２１の前口２１ａに空間的に連通しており、インシュレータ１１が幅広になることが抑制される。

【0033】

コネクタ１内にＦＰＣ４が所定位置まで十分に挿入される時、プラグ部材５の被ロック部５３がインシュレータ本体２１のロック部３３に係止される。ロック部３３と被ロック部５３の具体的な係止機構は当業者により様々に設定可能である。例えば、被ロック部５３は、コネクタ１内へのＦＰＣ４の挿入に応じてロック部３３の（後方上り斜面の）ガイド斜面３３ｍを上り、その後、ガイド斜面３３ｍの頂部から下方に延びるロック面３３ｎに接触する枢動可能な爪部である。

【0034】

下板２６には、受容溝２６ｇが並列して設けられ、特には、所定数（４つ）の受容溝２６ｇの単位セットがインシュレータ本体２１の幅方向に沿って配置される。各受容溝２６ｇは、取付部材２２により支持されたコンタクト端子１２を受容するべく前後方向に延びる。例えば、各受容溝２６ｇは、前後方向に延びる左右の壁面と前後方向に延びる底面から画定され、上方、前方、及び後方で開口する。コンタクト端子１２は、受容溝２６ｇの上方の開口から受容溝２６ｇ内に挿入され得る。コンタクト端子１２の形状によっては受容溝２６ｇの後口から挿入することも可能である。同一の単位セット内の受容溝２６ｇのピッチ間隔Ｉ１は、単位セット間の間隔Ｉ２よりも小さく、その１／２以下である。単位集合に含まれる受容溝２６ｇの数は、一つの取付部材２２により支持されるコンタクト端子１２の数に一致する。

【0035】

各コンタクト端子１２は、取付部材２２から前方に片持ち梁状に延在するアーム部６１と、取付部材２２に固定された固定部６２と、取付部材２２から後方に延在する接点部６３を有する（図７，８参照）。アーム部６１は、アーム板部６１ａと、アーム板部６１ａよりも取付部材２２から離れて設けられ、かつアーム板部６１ａよりも幅狭のアーム棒部６１ｂを含む。アーム板部６１ａは、前方に延びるに応じて漸減する左右幅を有する。アーム棒部６１ｂは、アーム板部６１ａの前端から更に前方に延びる。アーム棒部６１ｂは、ＦＰＣ４のコンタクトパッドに接触するべき弧状の接点部６１ｃを有するように斜め前方に延び、続いて斜め下方に延びる。アーム棒部６１ｂの採用によってＦＰＣ４のコンタクトパッドとのアライメントに関してより高い精度が求められるが、プラグ部材の採用によってこの負担が低減される。

【0036】

接点部６１ｃとアーム棒部６１ｂの前端６１ｄの間のコンタクト端子１２の部分がオープンスタブとして機能し、信号伝送の観点からは不要であるが、ＦＰＣ４との衝突によってコンタクト端子１２が座屈してしまうことを抑制するために設けられる。共通の取付部材２２により支持されるコンタクト端子１２の接点部６１ｃは、インシュレータ１１の幅方向に平行な直線Ｌ１上に配置されるが、必ずしもこの限りではない。インシュレータ本体２１に対して取付部材２２を適切に取り付けることによってインシュレータ１１に設けられる全てのコンタクト端子１２の接点部６１ｃが直線Ｌ１上に配置され得る。

【0037】

インシュレータ本体２１に対して取付部材２２が取り付けられる時、取付部材２２のコンタクト端子１２のアーム部６１が受容溝２６ｇに挿入される（図９参照）。これにより隣接するコンタクト端子１２の間に空気よりも比誘電率が大きい樹脂（例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタラート）、又はＬＣＰ（液晶ポリマー）等）を配置することができ、隣接したコンタクト端子１２間の浮遊容量を調整することができ、ＦＰＣ４とのインピーダンス整合が良好になる。コンタクト端子１２は、弧状の接点部６１ｃにおいて受容溝２６ｇから上方に僅かに反り出るため、コンタクト端子１２とＦＰＣ４の電気的接続は確保される。

【0038】

受容溝２６ｇは、アーム部６１の先端（前端）側においてより深くなるように形状付けられる。具体的には、受容溝２６ｇは、コンタクト端子１２のアーム板部６１ａを受容する後方溝部２６ｇ１と、コンタクト端子１２のオープンスタブを受容する前方溝部２６ｇ２を有し、前方溝部２６ｇ２の深さが後方溝部２６ｇ１の深さよりも深い。これによって、接点部６１ｃの反り出た部分を除いてアーム部６１の全体を受容溝２６ｇに受容することができる。

【0039】

受容溝２６ｇの幅は、アーム部６１の幅変化に対して対応して（即ち、同調して）設定され得る。即ち、受容溝２６ｇは、アーム板部６１ａを受容するための第１溝幅と、アーム棒部６１ｂを受容するための第１溝幅よりも狭い第２溝幅を有する。追加又は代替として、受容溝２６ｇは、接点部６１ｃに対応した位置で最小の溝幅を有する。これによってコンタクト端子１２間の樹脂量を増加させることができる。

【0040】

なお、ＦＰＣ４との接触によってアーム部６１が下方に押し下げられ、アーム部６１の前端６１ｄが受容溝２６ｇの底面に接触し得る。この場合、ＦＰＣ４とコンタクト端子１２がお互いに押圧する関係になり、両者がより確実に電気的に接続される。

【0041】

コンタクト端子１２の固定部６２には取付部材２２の挿入孔３４内で露出する露出部６２ｃが設けられる。固定部６２の残部６２ａ，６２ｂは、取付部材２２の樹脂に埋設されている。接点部６３は、取付部材２２から後方に延びるが、その長さ、太さ、及び屈曲の態様及び屈曲数について様々な変更が可能である。

【0042】

取付部材２２は、導電性部材１３が挿入される挿入孔３４が設けられた部材である（図１０乃至図１２参照）。取付部材２２は、前壁３５、後壁３６、左壁３７、及び右壁３８を有する筒体であり、これらの壁により画定される挿入孔３４に導電性部材１３が圧入され得る。なお、挿入孔３４は、上下両側で開口する。右壁３８には前後方向に延び、かつ右側で開口した凹部３９が設けられる。同様、左壁３７には前後方向に延び、かつ左側で開口した凹部３９が設けられる。

【0043】

導電性部材１３は、導電性フィラーが絶縁性の樹脂に分散した部材であり得る。導電性部材１３は、本体部１３ｊと本体部１３ｊから下方に突出する少なくとも２つの突起１３ｐを有する。本体部１３ｊは、下方に延びるに応じて前後幅Ｗ４が小さくなるテーパー部材である。突起１３ｐは、本体部１３ｊの左右端から下方に突出するブロック体であり、その下面においてグランド用コンタクト端子１２Ｇの露出部６２ｃの上面に接触する。なお、導電性部材１３の（最大）左右幅Ｗ３は、取付部材２２の左壁３７と右壁３８の間隔と同一又は僅かに大きい又は小さい。同様、導電性部材１３の（最大）前後幅Ｗ４は、取付部材２２の前壁３５と後壁３６の間の間隔と同一又は僅かに大きい又は小さい。導電性部材１３の上下幅Ｗ５は、突起１３ｐの有無により変動する。

【0044】

取付部材２２の挿入孔３４に導電性部材１３が挿入されると、導電性部材１３の各突起１３ｐが、挿入孔３４内に位置するグランド用コンタクト端子１２Ｇの露出部６２ｃに接触する。突起１３ｐの間には空間１３ｑが設けられ、従って、導電性部材１３と信号用コンタクト端子１２Ｓとの電気的な接続が回避される。

【0045】

取付部材２２に対するコンタクト端子１２の取付（例えば、埋込み）は、インサート成形を活用することで実現可能である。コンタクト端子１２の固定部６２の残部６２ａ，６２ｂに樹脂が付着して硬化するように射出成形を行う。固定型と可動型から画定されるキャビティー内にコンタクト端子１２の上記した部分が配置されるようにし、これに続いて同キャビティー内に溶融樹脂を供給し、これに続いて金型を冷却する。このようにしてキャビティー内の溶融樹脂が硬化し、コンタクト端子１２が部分的に埋め込まれた取付部材２２が得られる。なお、挿入孔３４は、射出成形時にコンタクト端子１２を固定するためにキャビティー内に配置されたコアに対応して形成された空間である。

【0046】

取付部材２２によりコンタクト端子１２が支持されるため、インシュレータ本体２１に対する取付部材２２を位置決めすることが必要になる。即ち、インシュレータ本体２１における取付部材２２の位置決め精度の低下は、コネクタ１におけるコンタクト端子１２の位置精度の低下に帰結してしまう。このような観点から、幾つかの場合、インシュレータ本体２１における取付部材２２の位置決めのために固定金具２３を用いることができる。

【0047】

固定金具２３は、挿入部２３ａ、左右両側に突出した突起２３ｂ、及び屈曲部２３ｃを有する（図７参照）。インシュレータ１１の幅方向で取付部材２２が隣接する時、隣り合う取付部材２２の凹部３９の組み合わせによって固定金具２３のための挿入路２２ｋが形成される（図１３参照）。固定金具２３の挿入部２３ａが挿入路２２ｋに差し込まれ（好適には、圧入され）、インシュレータ本体２１における取付部材２２の変位が規制される。固定金具２３の突起２３ｂと取付部材２２の後面の衝突により固定金具２３の差し込み停止位置が定まり、また、取付部材２２が突起２３ｂにより後方から押さえられる。屈曲部２３ｃは、コネクタ１の実装基板に対してリフローにより半田付けされる。固定金具２３は、コネクタ１が実装される実装基板上においてグランド電位に接続され得る。これによりコネクタ１における信号伝送路間のアイソレーションが高められる。幾つかの場合、固定金具２３の挿入部２３ａは、インシュレータ本体２１に設けられた溝に差し込まれ、これにより固定金具２３の変位が効果的に規制される。

【0048】

コネクタ１に対してＦＰＣ４を電気的に接続するためにコネクタ１に対してプラグ部材５を連結する時、プラグ突起５２と貫通孔３２の嵌合によってコネクタ１内へのＦＰＣ４の挿入が上手く案内される。インシュレータ１１の前口２１ａを介してＦＰＣ４がインシュレータ１１内に挿入されると、ＦＰＣ４がインシュレータ本体２１の下板２６上に配置される。コンタクト端子１２の接点部６１ｃは、受容溝２６ｇから上方に僅かに反り出ている。従って、ＦＰＣ４の挿入に伴ってＦＰＣ４の下面がその接点部６１ｃの上面に接触して接点部６１ｃが下方に押し下げられる。ＦＰＣ４が所定の位置まで挿入されると、コネクタ１の各コンタクト端子１２の接点部６１ｃとＦＰＣ４の各コンタクトパッド８１ａ，８５ａに接触が確保される（図１４参照）。詳細には、信号用コンタクト端子１２Ｓのアーム部６１の接点部６１ｃが信号線８５のコンタクトパッド８５ａに接触する。同様、グランド用コンタクト端子１２Ｇのアーム部６１の接点部６１ｃが第１グランド線８１のコンタクトパッド８１ａに接触する。

【0049】

特筆すべき点としては、ＦＰＣ４及びコネクタ１，２の組み合わせから構築された高周波信号伝送装置９において、各信号伝送路間でグランド電位が共有されていないことである。具体的には、ＦＰＣ４の差動伝送路８の間でグランド線が共有されていない。差動伝送路８に電気的に接続されるコネクタ１，２の信号用コンタクト端子１２Ｓの対の間でグランド用コンタクト端子１２Ｇが共有されていない。このようにＦＰＣ４とコネクタ１，２の両方において差動伝送路の間でのグランド電位の共有を回避することにより電気的なアイソレーションが高まり、クロストークの抑制が期待できる。なお、ＦＰＣ４及びコネクタ１，２の両方ではなく、ＦＰＣ４だけ、又はコネクタ１，２だけにてグランド電位の非共有を実施することもできる。

【0050】

図１５乃至図１７に示すように、ＦＰＣ４の上面に第１グランド線８１及び信号線８５を形成し、ＦＰＣ４の下面にコンタクトパッド８１ａ，８５ａを形成し、両者を個々の貫通配線で接続することもできる。即ち、第１グランド線８１のコンタクトパッド８１ａ及び信号線８５のコンタクトパッド８５ａは配線層７１に設ける必要はない。図１５乃至図１７には図示していないが、図３と同様、配線層７２には第２グランド線８２が形成されている。

【0051】

図１８は、高周波信号伝送装置（ケーブル装置の両端にコネクタが結合したもの）に関する挿入損失のシミュレーション結果を示す。図１８（ａ）は、第１グランド線が、隣接する差動伝送路の間で共有され、かつ第２グランド線が全ての差動伝送路の間で共有される場合の結果を示す。図１８（ｂ）は、本開示の形態の結果を示す。図１８に示すように、本開示の形態では、３０ＧＨｚ付近の周波数においてリップルの改善が達成された。

【0052】

図１９は、高周波信号伝送装置（ケーブル装置の両端にコネクタが結合したもの）に関するクロストーク特性のシミュレーション結果を示す。図１９（ａ）は、ＮＥＸＴ（Near End Cross Talk）のシミュレーション結果を示し、ＰＥ１が本実施形態に関し、ＣＥ１が比較例に関する。図１９（ｂ）は、ＦＥＸＴ（Far End Cross Talk）のシミュレーション結果を示し、ＰＥ１が本実施形態に関し、ＣＥ１が比較例に関する。なお、図１９（ａ）及び図１９（ｂ）の両方において、比較例は、隣接した差動伝送路の間で第１グランド線が共有された（即ち、隣接した差動伝送路の間に一つの第１グランド線が設けられた）ケーブル装置が用いられる。図１９（ａ）及び図１９（ｂ）に示すようにクロストークがＣＥ１と比べてＰＥ１のほうが小さい。本実施形態によればクロストークの低減が促進されることが確認できた。

【0053】

図２０は、ケーブル装置に関するクロストーク特性のシミュレーション結果を示す。図２０（ａ）は、ＮＥＸＴ（Near End Cross Talk）のシミュレーション結果を示し、ＰＥ１が本実施形態に関し、ＣＥ１が比較例に関する。図２０（ｂ）は、ＦＥＸＴ（Far End Cross Talk）のシミュレーション結果を示し、ＰＥ１が本実施形態に関し、ＣＥ１が比較例に関する。なお、図２０（ａ）及び図２０（ｂ）の両方において、比較例は、隣接した差動伝送路の間で第１グランド線が共有された（即ち、隣接した差動伝送路の間に一つの第１グランド線が設けられた）ケーブル装置が用いられる。図２０（ａ）及び図２０（ｂ）に示すようにクロストークがＣＥ１と比べてＰＥ１のほうが小さい。本実施形態によればクロストークの低減が促進されることが確認できた。

【0054】

上述の教示を踏まえ、当業者は、各実施形態に対して様々な変更を加えることができる。コンタクト端子の形状は、図示のものに限られず、一つのコンタクト端子に２以上の接点部が設けられるものも採用可能である。ＦＰＣの両面のコンタクトパッドに電気的に接続されるようにコンタクト端子を配列させても良い。具体的には、一方のコンタクト端子の配列は、ＦＰＣの表側のコンタクトパッドとの接触のために設けられ、他方のコンタクト端子の配列は、ＦＰＣの裏側のコンタクトパッドとの接触のために設けられる。このように、ＦＰＣは、一面にコンタクトパッドを有するものに限らず、両面にコンタクトパッドが設けられたものも採用可能である。

【符号の説明】

【0055】

１，２：コネクタ
４：ＦＰＣ
５，６：プラグ部材
８：差動伝送路
９：高周波信号伝送装置
１１：インシュレータ
１２：コンタクト端子（１２Ｇ：グランド用コンタクト端子，１２Ｓ：信号用コンタクト端子）
１３：導電性部材
２１：インシュレータ本体
２２：取付部材
７０：誘電体層
７１，７２：配線層
７３，７４：被覆層
８１：第１グランド線
８２：第２グランド線
８５：信号線

【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19】

【図20】