专利名称：差动信号传输用电缆的特性评价机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及差动信号传输用电缆的特性评价机构。
背景技术：
在处理数Gbit/s以上的高速数字信号的服务器、路由器、存储器制品等的设备中，在设备之间、或者设备内的基板(电路基板)之间的信号传输使用的是利用了差动信号的传输。差动信号是用成对的两根信号线导体传输使相位反转180度后的信号，且在接收侧合成、输出所接收的各信号的差分的信号。由于一对信号线导体中流动的电流朝向彼此相反的方向流动，因此从传输线路辐射的电磁波较小。另外，由于从外部接收到的噪声均等地叠加在一对信号线导体上，因此通过在接收侧合成输出差分，能够抵消噪音带来的影响。 因为这些理由，在高速数字信号的传输中，经常使用利用差动信号的传输。作为利用差动信号的传输所使用的差动信号传输用电缆，具有一对信号线导体；一并覆盖一对信号线导体的周围的绝缘体；设置在绝缘体的外周的屏蔽导体；以及设置在屏蔽导体的外周的护套。作为该差动信号传输用电缆的特性评价机构，已知有在差动信号传输用电缆上安装使电长度(相位)一致的两根半刚性电缆的方式等，但是用于评价差动信号传输用电缆的特性的、稳固的特性评价机构及特性评价方法没有确立。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2008-108475号公报
实用新型内容实用新型所要解决的课题特别是在差动信号传输用电缆中，在将基于特定规格的连接器安装在差动信号传输用电缆的状态下特性还存在争议，在未安装连接器的状态下的差动信号传输用电缆本身的特性以规格等来进行标准化还几乎没有实行。此外，在这种情况下，差动信号传输用电缆的末端部在连接器内部被焊锡连接。用于评价差动信号传输用电缆本身的特性的特性评价机构及特性评价方法没有确立的原因是由于差动信号传输用电缆的绝缘体因焊锡连接时所施加的热而变形；或者信号线导体因焊锡连接时所施加的应力而弯曲，在差动信号传输用电缆的末端部产生阻抗不匹配，该阻抗不匹配引起信号的反射，并且由于反射现象对特性的影响而导致差动信号传输用电缆本身具有的特性发生畸变。也就是，差动信号传输用电缆本身具有的纯粹的特性无法在计测仪器上显示。因此，为了评价差动信号传输用电缆本身所具有的纯粹的特性，必需实现能够将在差动信号传输用电缆的末端部产生的阻抗不匹配减小到最小限度的差动信号传输用电缆的特性评价机构。于是，本实用新型的目的在于，提供一种尽可能减小在差动信号传输用电缆的末端部产生的阻抗不匹配，能够评价差动信号传输用电缆本身所具有的纯粹的特性的差动信号传输用电缆的特性评价机构。用于解决课题的方法为了实现该目的而提出的本实用新型，是一种差动信号传输用电缆的特性评价机构，具备具有差动信号传输用电缆的信号线导体所连接的信号线焊盘、和上述差动信号传输用电缆的屏蔽导体所连接的接地焊盘的基板；将上述信号线导体按压到上述信号线焊盘上的按压部件；由弹性绝缘片和设在上述弹性绝缘片的一个面上的金属箔构成，通过使上述金属箔与上述屏蔽导体和上述接地焊盘接触，从而间接地连接上述屏蔽导体和上述接地焊盘的屏蔽导体保持片；以及固定上述屏蔽导体保持片的夹紧件。优选在上述基板的缘部形成配置上述差动信号传输用电缆的末端部的切槽部，上 述信号线焊盘形成于在上述切槽部配置了上述差动信号传输用电缆的末端部时、与上述信号线导体在同一条线上的位置，上述接地焊盘形成于上述基板的两面的上述切槽部的两侦牝上述屏蔽导体通过从上述基板的两面侧夹住上述屏蔽导体的一对上述屏蔽导体保持片而分别与形成于上述基板的两面的各上述接地焊盘连接。优选上述基板由频率IMHz时的介电常数为3. 8以下的材料构成。优选在上述基板上安装有将上述基板与计测仪器连接的连接器。优选在上述接地焊盘的表面设有导电性糊料。优选上述按压部件由频率IMHz时的介电常数为3. 2以下透明材料构成。优选上述按压部件由频率IMHz时的介质损耗角正切为O. 01以下的材料构成。优选上述弹性绝缘片由硅酮片构成，上述弹性绝缘片和上述金属箔由硅酮系粘接剂粘接在一起。另外，提供了使用这些差动信号传输用电缆的特性评价机构来评价差动信号传输用电缆的特性的差动信号传输用电缆的特性评价方法。优选评价设计成共模TDR阻抗为40 Ω 50 Ω的差动信号传输用电缆的特性。实用新型的效果如下。根据本实用新型，尽可能地减小了在差动信号传输用电缆的末端部产生的阻抗不匹配，能够评价差动信号传输用电缆本身所具有的纯粹的特性。
图I是表示本实用新型的实施方式的差动信号传输用电缆的特性评价机构的立体图。图2是表示图I的差动信号传输用电缆的特性评价机构中的基板的立体图。图3是表示图I的差动信号传输用电缆的特性评价机构中的信号线导体的保持机构的立体图。图4是表示图I的差动信号传输用电缆的特性评价机构中的屏蔽导体的保持机构的立体图。图5是表示用于使屏蔽导体与接地焊盘可靠地接触的结构的立体图。[0032]图6是表示屏蔽导体保持片的详细结构的分解立体图。图7是表示本实用新型特别以其为对象的差动信号传输用电缆的剖视图。图8是表示本实用新型特别以其为对象的差动信号传输用电缆的剖视图。图9是表示本实用新型特别以其为对象的差动信号传输用电缆的剖视图。图10是表示以本实用新型为特别对象的差动信号传输用电缆的剖视图。图11是表示利用图I的差动信号传输用电缆的特性评价机构评价图7的差动信号传输用电缆时的差模TDR阻抗的图。图12是表示利用图I的差动信号传输用电缆的特性评价机构评价图7的差动信号传输用电缆时的共模TDR阻抗的图。·图中10—差动信号传输用电缆的特性评价机构，11 一差动信号传输用电缆，12—信号线导体，13—信号线焊盘，14 一屏蔽导体，15—接地焊盘，16—基板，17—按压部件，18—弹性绝缘片，19一金属箔，20—屏蔽导体保持片，21—夹紧件，22—绝缘体，23—护套，24—切槽部，25—穿孔，26—导电性糊料，27—连接器，28—迹线，29—连结部件，30—贯通孔，31—固定部件，32—发泡绝缘体，33 —内侧表皮层，34—外侧表皮层，35 —电线，X—延长线。
具体实施方式以下根据附图对本实用新型的优选实施方式进行说明。如图广4所示，本实施方式的差动信号传输用电缆的特性评价机构(以下简称为特性评价机构)10具备具有差动信号传输用电缆11的信号线导体12所连接的信号线焊盘13、和差动信号传输用电缆11的屏蔽导体14所连接的接地焊盘15的基板16 ;将信号线导体12按压到信号线焊盘13上的按压部件17 ；由弹性绝缘片18和设在弹性绝缘片18的一个面上的金属箔19构成，且通过使金属箔19与屏蔽导体14和接地焊盘15接触，间接地连接屏蔽导体14和接地焊盘15的屏蔽导体保持片20 ；以及固定屏蔽导体保持片20的夹紧件21。差动信号传输用电缆11具有一对信号线导体12、12 ;—并覆盖一对信号线导体12、12的周围的绝缘体22 ;设置在绝缘体22的外周的屏蔽导体14 ；以及设置在屏蔽导体14的外周的护套23 (参照图7)。如图2所示，在基板16的缘部形成有切槽部24，该切槽部24用于配置差动信号传输用电缆11的末端部。在此，差动信号传输用电缆11的末端部是指使信号线导体12及/或屏蔽导体14露出的末端处理部分。切槽部24具有与末端部的屏蔽导体14的宽度同等程度的宽度，而且，具有与末端部的屏蔽导体14的长度同等程度的长度(进深)，并且形成为基板16的缘侧的端部敞开的长方形状。通过做成这种结构，在将差动信号传输用电缆11配置在切槽部24时，其末端部的屏蔽导体14被容纳到切槽部24内，能够确保在基板16的两面侧配置屏蔽导体14的对称性，缓和阻抗不匹配。此外，基板16由在频率为IMHz时介电常数为3. 8以下的材料构成。通过使用这种介电常数低的材料，能够进行高速传输用(例如，25. 78125Gbit/s)的差动信号传输用电缆的评价。作为材料，能够使用例如在玻璃环氧系基板中的频率为IMHz时介电常数为3. 8以下的基板。[0046]另外，基板16的厚度比屏蔽导体14的截面短边部分的厚度更薄，使得在切槽部24配置有差动信号传输用电缆11的末端部时，末端部的屏蔽导体14会从基板16的两面突出。由此，在使用屏蔽导体保持片20连接屏蔽导体14和接地焊盘15时，能够可靠地确保屏蔽导体14与屏蔽导体保持片20的接触状态。信号线焊盘13形成于在切槽部24配置了差动信号传输用电缆11的末端部时、与信号线导体12为同一条线上的位置。由此，不弯曲信号线导体12便能够与信号线焊盘13连接。接地焊盘15形成于基板16的两面且形成于切槽部24的两侧。这些接地焊盘15、15分别通过穿孔(通孔)25而与位于基板16的内层的接地层(未图示)连接。并且，屏蔽导体14通过从基板16的两面侧夹住屏蔽导体14的一对屏蔽导体保持片20而分别与形成于基板16的两面的接地焊盘15连接。由此，屏蔽导体14的周围由一对屏蔽导体保持片20、20大致均匀地围住，不易发生电场分布的混乱，不易发生该电场分布混乱所引起的阻抗不匹配。此外，如图5所示，优选在接地焊盘15的表面设置导电性糊料26。由此，能够可靠地确保屏蔽导体保持片20、20与接地焊盘15、15的接触状态。另外，在基板16上安装有用于将计测仪器的电缆连接在基板16上的连接器27。由于计测仪器的电缆大多为直径较大的电缆，难以直接将其连接在基板16上，因此使用这种连接器27。在此，作为一个例子，图示出了边缘(工 > 卜''口型的连接器27，但连接器27的种类并不限于此。连接器27经由形成于基板16上的迹线28与信号线焊盘13连接，因此通过将计测仪器的电缆与连接器27连接，从而计测仪器的电缆与信号线焊盘13间接地连接。此外，迹线28以微带配线或共面配线等众所周知的技术形成。安装有这些连接器27、27的基板16的缘部以差动信号传输用电缆11的延长线X为边界(轴)向对称的方向倾斜，连接器27、27与该倾斜一致地安装，以便在将计测仪器的两根电缆分别与连接器27、27连接时，计测仪器的电缆彼此不干涉。再有，在基板16上形成有用于插入连结部件(例如，带捏手螺钉)29的贯通孔30，上述连结部件29用于固定按压部件17。在贯通孔30的下方设有用于紧固固定连结部件29的固定部件31。由固定部件31和按压部件17夹住基板16和信号线导体12，信号线导体12被按压在信号线焊盘13上而连接。按压部件17由介电常数低的透明材料(例如，频率IMHz时的介电常数为3. 2以下)构成。作为介电常数低的透明材料，例如有聚醚酰亚胺(频率IMHz时的介电常数为3. 15)或聚碳酸酯(频率IMHz时的介电常数为2. 9)等。由此，能够抑制按压部件17给信号线导体12周围的电场分布带来的影响，并且可得到能以目视确认信号线导体12的位置而对位变得容易之类的效果。此外，按压部件17也由介质损耗角正切(介质衰耗因数)低的材料(例如,频率IMHz时的介质损耗角正切为O. 01以下)构成。聚醚酰亚胺材料及聚碳酸酯材料的频率IMHz时的介质损耗角正切分别为O. 0013及O. 009。因此，能够将按压部件17给信号线导体12周围的电场分布带来的影响抑制得更小。该按压部件17具有减少差动信号传输用电缆11的末端部中的阻抗不匹配的作用。就差动信号传输用电缆11而言，若对末端部进行剥皮处理而露出信号线导体12，则阻抗在该部分会发生较大的变化。此时，若用按压部件17按压信号线导体12，则按压部件17表现为覆盖信号线导体12的绝缘体，因此能够缓和阻抗不匹配。另外，由于未使用焊锡连接，因此不会发生伴随焊锡连接的绝缘体22的变形引起的阻抗不匹配。因此，通过使用按压部件17来连接信号线导体12和信号线焊盘13，能够减少阻抗不匹配。如图6所示，屏蔽导体保持片20在弹性绝缘片18的一个面上设有金属箔19而成，该弹性绝缘片18由硅酮片构成，弹性绝缘片18和金属箔19通过硅酮系粘接剂被粘接在一起。由于硅酮片具有优良的弹性力，因此在连结屏蔽导体14和接地焊盘15时，能够沿屏蔽导体14的外周配置屏蔽导体保持片20，电场分布的混乱更加不易产生，能够减小阻抗不匹配。另外，由于硅酮片具有优良的复原力，因此即使反复使用相同的屏蔽导体保持片20，也能够以类似相同的条件、S卩、高再现性进行差动信号传输用电缆11的评价，因此特性评价的可靠性优良而且经济。·[0061]硅酮片和金属箔19的粘接使用硅酮系粘接剂也是由于同样的理由。金属箔19由导电性优良的银、铜、铝等金属构成。由此，能够极力排除金属箔19给特性评价带来的影响。作为夹紧件21，优选使用鳄口夹，以便能够牢固地固定屏蔽导体保持片20。即使如鳄口夹那样以强大的把持力来进行固定，也如上述所，由于屏蔽导体保持片20的弹性力、复原力优良，因此不会损伤屏蔽导体保持片20，每次都能够以大致相同的条件进行特性评价。其次，对使用了特性评价机构10的差动信号传输用电缆的特性评价方法进行说明。首先，准备作为评价对象的差动信号传输用电缆11。在此，作为差动信号传输用电缆11，使用了如图7所示那样的结构。另外，还准备如图2所示那样的基板16。接着，如图3所示，在基板16的切槽部24配置差动信号传输用电缆11的末端部，并且，用按压部件17和固定部件31夹住基板16的上下，用连结部件29将它们固定而将信号线导体12与信号线焊盘13连接。此时，一边以目视确认一边进行连接，以防信号线导体12弯曲，而且使其与信号线焊盘13在同一直线上。由此，能够减小差模阻抗不匹配。信号线导体12与信号线焊盘13的连接结束后，如图4所示，从基板16的两面侧用屏蔽导体保持片20夹住屏蔽导体14，将屏蔽导体14与接地焊盘15连接，为了维持该连接状态，用夹紧件21固定屏蔽导体保持片20。此时，屏蔽导体保持片20沿着从基板16突出的屏蔽导体14的形状配置。由此，能够缓和给周围的电场分布带来的影响，减小共模阻抗不匹配。如此前所说明的那样，根据本实施方式的特性评价机构10以及使用了该特性评价机构10的特性评价方法，由于不使用焊锡连接而是通过按压部件17连接信号线导体12和信号线焊盘13，因此能够尽量减少在差动信号传输用电缆11的末端部产生的阻抗不匹配(主要是差模阻抗不匹配)，能够评价差动信号传输用电缆11本身具有的纯粹的特性。另外，根据本实施方式的特性评价机构10以及使用了该特性评价机构10的特性评价方法，在基板16上形成切槽部24，在该切槽部24中配置差动信号传输用电缆11的末端部，并使用屏蔽导体保持片20来连接屏蔽导体14和接地焊盘15，因此除了能够减少用于传输信号的差模的阻抗不匹配以外，还能够减少以同相位传输的共模的阻抗不匹配。由此，能够进一步减少反射及/或噪音引起的信号品质的劣化。在本实施方式中，作为差动信号传输用电缆11，使用图7所示的结构进行了说明，但是差动信号传输用电缆11的结构并不限定于此。例如，如图8 10所示，能够使用如下的绝缘体取代绝缘体22而使用发泡绝缘体32 (参照图8)的绝缘体；使由内侧表皮层33、发泡绝缘体32、外侧表皮层34覆盖信号线导体12而成的两根电线35成束而得到的绝缘体(参照图9);使两根电线35成束并使其相互熔融而得到的绝缘体(参照图10)。若使用本实施方式的特性评价机构10评价图7所示的结构的差动信号传输用电缆11的特性，则得到图11、12所示的结果。图11是表示差模TDR阻抗的图，图12是表示 共模TDR阻抗的图。如图11、12所示，在末端处理部分，阻抗没有大的变化，基板配线和差动信号传输用电缆11的阻抗平滑地连接。因此可知，基板配线与差动信号传输用电缆11之间的阻抗不匹配减小。另外，根据该结果可知，在特性评价机构10中，由于差动信号传输用电缆11的末端处理部分的共模TDR阻抗为46 Ω左右，因此特性评价机构10对信号线导体12、12之间的电磁耦合强的结构的差动信号传输用电缆(例如，图7、所示那种结构的电缆)，即设计成共模TDR阻抗为40 Ω 50 Ω (46 Ω左右)的电缆的特性评价特别有效。也就是，如果差动信号传输用电缆的共模TDR阻抗值与特性评价机构10中的差动信号传输用电缆的末端处理部分的共模TDR阻抗值大致相等，则阻抗不匹配变小，给特性评价带来的影响变小。如上所述，根据本实用新型，能够提供来自系统阻抗的阻抗不匹配小的差动信号传输用电缆的特性评价机构及特性评价方法。
权利要求1.一种差动信号传输用电缆的特性评价机构，其特征在于 具备 具有差动信号传输用电缆的信号线导体所连接的信号线焊盘、和上述差动信号传输用电缆的屏蔽导体所连接的接地焊盘的基板； 将上述信号线导体按压到上述信号线焊盘上的按压部件； 由弹性绝缘片和设在上述弹性绝缘片的一个面上的金属箔构成，通过使上述金属箔与上述屏蔽导体和上述接地焊盘接触，从而间接地连接上述屏蔽导体和上述接地焊盘的屏蔽导体保持片；以及 固定上述屏蔽导体保持片的夹紧件。
2.根据权利要求I所述的差动信号传输用电缆的特性评价机构，其特征在于 在上述基板的缘部形成配置上述差动信号传输用电缆的末端部的切槽部， 上述信号线焊盘形成于在上述切槽部配置了上述差动信号传输用电缆的末端部时、与上述信号线导体在同一条线上的位置， 上述接地焊盘形成于上述基板的两面且形成于上述切槽部的两侧， 上述屏蔽导体通过从上述基板的两面侧夹住上述屏蔽导体的一对上述屏蔽导体保持片而分别与形成于上述基板的两面的上述接地焊盘连接。
3.根据权利要求I或2所述的差动信号传输用电缆的特性评价机构，其特征在于 上述基板由频率IMHz时的介电常数为3. 8以下的材料构成。
4.根据权利要求I或2所述的差动信号传输用电缆的特性评价机构，其特征在于 在上述基板上安装有将上述基板与计测仪器连接的连接器。
5.根据权利要求I或2所述的差动信号传输用电缆的特性评价机构，其特征在于 在上述接地焊盘的表面上设有导电性糊料。
6.根据权利要求I或2所述的差动信号传输用电缆的特性评价机构，其特征在于 上述按压部件由频率IMHz时的介电常数为3. 2以下的透明材料构成。
7.根据权利要求I或2所述的差动信号传输用电缆的特性评价机构，其特征在于 上述按压部件由频率IMHz时的介质损耗角正切为O. Ol以下的材料构成。
8.根据权利要求I或2所述的差动信号传输用电缆的特性评价机构，其特征在于 上述弹性绝缘片由硅酮片构成， 上述弹性绝缘片和上述金属箔由硅酮系粘接剂粘接在一起。
专利摘要本实用新型提供一种差动信号传输用电缆的特性评价机构。特性评价机构(10)具备具有差动信号传输用电缆(11)的信号线导体(12)所连接的信号线焊盘(13)、和差动信号传输用电缆的屏蔽导体(14)所连接的接地焊盘(15)的基板(16)；将信号线导体按压到信号线焊盘的按压部件(17)；由弹性绝缘片(18)和设在弹性绝缘片的一个面上的金属箔(19)构成，并通过使金属箔与屏蔽导体和接地焊盘接触，而间接地连接屏蔽导体和接地焊盘的屏蔽导体保持片(20)；以及固定屏蔽导体保持片的夹紧件(21)，本实用新型的特性评价机构尽可能减少在差动信号传输用电缆的末端部产生的阻抗不匹配，能够评价差动信号传输用电缆本身所具有的纯粹的特性。
文档编号H01R4/48GK202633542SQ201220232450
公开日2012年12月26日 申请日期2012年5月22日 优先权日2011年9月16日
发明者南亩秀树, 杉山刚博 申请人:日立电线株式会社