(57)【要約】【課題】  損失補償回路を備えたケーブルモジュールにおいて、実装の信頼性を低減することなく、高周波特性を良好にしたケーブルモジュールを提供することにある。【解決手段】  ケーブルモジュールは、ケーブルと接続するケーブルと、コネクタと接続するコネクタパッドとを配置した基板を有し、ケーブルとコネクタパッドは、基板の表面と裏面の両面に、それぞれ複数配置されており、ケーブルとコネクタパッドとの間には、複数の差動信号を伝送する線路が配置されており、差動信号を伝送する線路の間に、表面もしくは裏面のうち片面のみに配置した損失補償用の回路が備えられており、損失補償用の回路のケーブル側もしくはコネクタパッド側のいずれか一方の位置で、ひとつのスルーホールを介して、差動信号を伝送する線路により、ケーブルとコネクタのパッドとを接続する。【選択図】  図２
2020065105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブルと接続するケーブルと、コネクタと接続するコネクタパッドとを配置した基板を有するケーブルモジュールであって、
前記ケーブルと前記コネクタパッドは、前記基板の表面と裏面の両面に、それぞれ複数配置されており、
前記ケーブルと前記コネクタパッドとの間には、複数の差動信号を伝送する線路が配置されており、
前記差動信号を伝送する線路の間に、前記表面もしくは前記裏面のうち片面のみに配置した損失補償用の回路が備えられており、
前記損失補償用の回路のケーブル側もしくはコネクタパッド側のいずれか一方の位置の、ひとつのスルーホールを介して、前記ケーブルと前記コネクタのパッドとを、前記差動信号を伝送する線路により、接続することを特徴とするケーブルモジュール。
【請求項２】
請求項１に記載のケーブルモジュールにおいて、
前記差動信号を伝送する線路は、
前記スルーホールを、前記損失補償用の回路と前記ケーブルとの間に配置した第１の前記差動信号を伝送する線路と、
前記スルーホールを、前記損失補償用の回路と前記コネクタパッドとの間に配置した第２の前記差動信号を伝送する線路とを有し、
前記第１の前記差動信号を伝送する線路と前記第２の前記差動信号を伝送する線路は、交互に配置されたことを特徴とするケーブルモジュール。
【請求項３】
請求項１に記載のケーブルモジュールにおいて、
前記差動信号を伝送する線路は、送信側の伝送線路と受信側の伝送線路に分かれており、
前記損失補償用の回路と接続する前記差動信号を伝送する線路は、前記受信側の前記伝送線路であることを特徴とするケーブルモジュール。
【請求項４】
請求項１に記載のケーブルモジュールにおいて、
双方向通信用のケーブルモジュールであって、前記差動信号を伝送する送信側と、前記差動信号を受信する受信側があり、
前記基板は、前記送信側と前記受信側の領域とに分離されており、
前記損失補償用の回路が前記送信側、または、前記受信側に配置され、
前記損失補償用の回路が配置された、前記送信側、または、前記受信側の領域の面積は、前記損失補償用の回路が配置されていない、前記受信側、または、前記送信側の領域の面積よりも広いことを特徴とするケーブルモジュール。
【請求項５】
請求項１に記載のケーブルモジュールにおいて、
前記損失補償用の回路に補償量の設定を書き込む制御回路と、前記補償量を記録する記録部とを有することを特徴とするケーブルモジュール。
【請求項６】
請求項５に記載のケーブルモジュールにおいて、
前記損失補償用の回路を配置した前記基板の面は、前記制御回路と前記記録部を配置した前記基板の面とは異なる面であることを特徴とするケーブルモジュール。
【請求項７】
請求項５に記載のケーブルモジュールにおいて、
前記損失補償用の回路と電源との間に、ローパス特性の電源フィルタを配置したことを特徴とするケーブルモジュール。
【請求項８】
請求項１に記載のケーブルモジュールにおいて、
前記損失補償用の回路と前記スルーホールの距離をｄＬとし、
前記ｄＬは、次の式を満たすように決めることを特徴とするケーブルモジュール。
2020065105.tif 000005
（ここで、Ｖｃは光速、Ｅｒは前記基板の比誘電率、fnqはデータのナイキスト周波数）
【請求項９】
請求項１に記載のケーブルモジュールにおいて、
前記損失補償用の回路と前記コネクタパッドとの間の前記差動信号を伝送する線路の線路長よりも、前記損失補償用の回路と前記ケーブルとの間の前記差動信号を伝送する線路の線路長の方が短いことを特徴とするケーブルモジュール。
【請求項１０】
請求項１に記載のケーブルモジュールにおいて、
複数の前記損失補償用の回路が、前記片面に配置され、
複数の前記損失補償用の回路への信号伝送方向が異なる方向となるような前記差動信号を伝送する線路が接続されることを特徴とするケーブルモジュール。
【請求項１１】
請求項１に記載のケーブルモジュールにおいて、
前記コネクタパッドと接続する前記コネクタを、前記ケーブルの両端に配置したことを特徴とするケーブルモジュール。
【請求項１２】
請求項１１に記載のケーブルモジュールにおいて、
前記コネクタは、情報通信装置に接続することを特徴とするケーブルモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーブルモジュールに関し、特に、損失補償用回路を実装したケーブルモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
情報通信分野において、インターネット、スマートフォンの普及、クラウド化の進展により、データセンタ内におけるサーバやルータ等の処理するデータ量が飛躍的に増加し、大容量情報処理のニーズ拡大している。そのため、サーバやルータ内の各ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）の動作速度の高速化は勿論のこと、複数のＬＳＩで並列処理するため、ＬＳＩ間での通信の高速化が求められている。
【０００３】
このＬＳＩ間での通信は、同一の装置内に収まらず、異なる装置のＬＳＩ間でも通信が必要となる。この異なる装置間での通信ケーブルとして差動ケーブルの両端にコネクタを実装したケーブルモジュール（ダイレクトアタッチケーブル：ＤＡＣ）が使われている。
【０００４】
現在、高速Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ/Ｏｕｔｐｕｔ）の通信規格として、ＰＣＩ  ｅｘｐｒｅｓｓ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ等いくつかあり、通信速度は、２５Ｇｂｉｔ／ｓを超える速度となり、より高い周波数成分の伝送が必要となり、ケーブルモジュールの挿入損失が増加する。そのため、ＬＳＩ内部には、伝送で損失した信号を補償するため、ＦＦＥ（Ｆｅｅｄ  Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｅｑｕａｌｉｚｅｒ）、ＣＴＬＥ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｔｉｍｅ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｅｑｕａｌｉｚｅｒ）、ＤＦＥ（Ｄｅｃｉｓｉｏｎ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ  Ｅｑｕａｌｉｚｅｒ）等の損失補償機能を有している。
【０００５】
損失補償機能の消費電力は、損失補償量の増加および信号速度の高速化に伴い，増加する。そのため、今後、通信速度の高速化に対応するためには、挿入損失を緩和による、ＬＳＩの消費電力の低減が必要となる。挿入損失の緩和方法として、光ファイバを用いたＡＯＣ（Ａｃｔｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃａｂｌｅ）があるが、ＡＯＣは、光電変換が必要となるため、コストが高く、モジュールの消費電力が大きくなる。
【０００６】
そこで、ＤＡＣを用いて伝送線路を長距離化する観点から、ＤＡＣのコネクタの内部に補償の一部機能を実装したＡＣＣ（Ａｃｔｉｖｅ  Ｃｏｐｐｅｒ  Ｃａｂｌｅ）が開発されている。
【０００７】
モジュールに用いるＱＳＦＰ等のコネクタのピン配置は、規格によって決まられており、高周波信号ピンは、送信信号ピンと受信信号ピンは、基板の両側に分離され、さらに送信信号領域と受信信号領域内で複数のレーンは，それぞれ領域内で基板の表面、裏面に配置されている。
【０００８】
ＤＡＣの場合は、特許文献１に示すように、コネクタパッドとケーブルのパッドが同じ面にあるため、全て同面の高周波配線で接続することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１７−２１９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ＡＣＣは、ＤＡＣコネクタの内部の伝送線路に損失補償ＩＣを挿入する。特許文献１には、損失補償ＩＣを挿入する場合については、開示されていない。
【００１１】
１００Ｇｂｐｓ伝送をする場合には、１レーンあたりで１００Ｇｂｐｓの伝送は非常に困難であることから、１レーン辺り２５Ｇｂｐｓの信号を伝送して４つのデータを束ねることで１００Ｇｂｐｓの伝送を可能にしている。
【００１２】
つまり、ＱＳＦＰ等のように複数のレーンを有するケーブルモジュールでは、それぞれ各レーンの特性を均一にすることが望まれる。
【００１３】
また、１レーン当り２５Ｇｂｐｓの伝送を行うためには、損失補償ＩＣの実装は、高周波伝送のインピーダンス設計が重要であり、寄生インダクタンス成分が少ないフリップチップ実装とする。この時、損失補償ＩＣを１レーンに１個とした場合、損失補償ＩＣが４個必要となり、部品点数が増え、組立工数の増加によりコスト増加に繋がる。
【００１４】
また、２レーンを１個の損失補償ＩＣに集積した場合は、表面と裏面の２面で損失補償ＩＣを実装する必要がある。そのため、１枚の基板に付き表面実装時と裏面実装時の２回フリップチップ実装を行う必要があり、１回目でフリップチップ実装された損失補償ＩＣは、反対面の実装時にもう一度半田を融解することとなり、実装の信頼性低減に繋がってしまう。
【００１５】
さらに、４レーンを１個の損失補償ＩＣに集積した場合は、損失補償ＩＣと対面のレーンについては、基板を貫通するスルーホールを通過するため、損失補償ＩＣと同面のレーンと対面のレーンで高周波特性に差が生じてしまう。
【００１６】
つまり、１００Ｇｂｐｓを伝送するためには、４レーンとも２５Ｇｂｐｓを伝送するため、貫通スルーホールを通るレーンと通らないレーンで、高周波特性に差分が生じてしまい、貫通スルーホールを通るレーンに合わせてケーブル長を短くしないと高周波特性を満たすことが出来ない。
【００１７】
本発明の目的は、損失補償回路を備えたケーブルモジュールにおいて、実装の信頼性を低減することなく、高周波特性を良好にしたケーブルモジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の好ましい一例は、ケーブルと接続するケーブルと、コネクタと接続するコネクタパッドとを配置した基板を有するケーブルモジュールであって、
前記ケーブルと前記コネクタパッドは、前記基板の表面と裏面の両面に、それぞれ複数配置されており、
前記ケーブルと前記コネクタパッドとの間には、複数の差動信号を伝送する線路が配置されており、
前記差動信号を伝送する線路の間に、前記表面もしくは前記裏面のうち片面のみに配置した損失補償用の回路が備えられており、
前記損失補償用の回路のケーブル側もしくはコネクタパッド側のいずれか一方の位置で、ひとつのスルーホールを介して、前記差動信号を伝送する線路により、前記ケーブルと前記コネクタのパッドとを接続するケーブルモジュールである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、損失補償回路を備えたケーブルモジュールにおいて、実装の信頼性を低減することなく、高周波特性を良好にできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例１の損失補償ＩＣの構成を示す図。
【図２】実施例１におけるパドル基板の平面図。
【図３】実施例１におけるパドル基板の各レーンの模式図。
【図４】実施例１のコネクタパッドのピンおよびケーブル配置を示す図。
【図５】実施例１のパドル基板の伝送線路の構成を示す図。
【図６】実施例２のパドル基板のブロック図。
【図７】実施例２における周辺部品を配置した時のパドル基板のレイアウト図。
【図８】実施例３におけるＣｈＡ、ＣｈＣの信号伝送の模式図。
【図９】実施例３における伝送線路のインピーダンス分布を示す図。
【図１０】実施例３における周波数特性を示す。
【図１１】実施例４におけるケーブルと基板の単位長さあたりの損失を示す。
【図１２】実施例４に係るパドル基板の平面図を示す。
【図１３】実施例５におけるパドル基板の平面図を示す。
【図１４】実施例５に係るパドル基板の各レーンの模式図。
【図１５】ケーブルモジュールの適用例を示す。
【図１６】ケーブルモジュールの適用例の構成を示す。
【図１７】ＤＡＣとＡＣＣモジュールの周波数特性を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、図面を用いて、実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２２】
実施例１のケーブルモジュールの基板構成について説明する。本実施例は、送信４レーン、受信４レーンの双方向伝送ケーブルモジュールに関する実施例である。図１は、損失補償する回路である損失補償ＩＣ１４の構成を示す。この損失補償ＩＣ１４は、受信のレーン数と同数の回路を１チップに集積する。そのため、本実施例においては４レーンとなっている。４レーンとも入力と出力パッドは同辺に配置され、全て同じ特性の回路とするため、信号に関わる回路、レイアウトは同一としている。また、各レーン間には電源とグランド（ＧＮＤ）を設けるパッド配置とした。図１で、１４−１は、Rx1等化素子、１４−２は、Rx2等化素子、１４−３は、Rx3等化素子、１４−４は、Rx4等化素子を示す。
【００２３】
また、実施例１のケーブルモジュールを適用した例について、図１５と図１６を用いて説明する。図１５は、ケーブルモジュールの適用例を示す図である。図１５に示すように、同一の情報通信装置内に収まらず、異なる情報通信装置のＬＳＩ間への通信を必要とする。そのため、異なる装置間の通信ケーブルとして、差動ケーブルの両端にコネクタを実装したケーブルモジュール（ダイレクトアタッチケーブル：ＤＡＣ）１０１を用いる。
【００２４】
このケーブルモジュール１０１は、ケーブル１６と、コネクタ１０２と、コネクタ内に配置した基板とから構成され、図１６に示すように、情報通信装置のフロントパネル等に設けられているコネクタに挿入して接続される。
【００２５】
図１７は、ＤＡＣとＡＣＣモジュールの周波数特性を示す模式図である。損失補償ＩＣ１４を、図２に示す、パドル基板１１の伝送線路１２に挿入した時の周波数特性のイメージを図１７は示している。横軸が周波数、縦軸がＳＤＤ２１の通過特性である。周波数特性は、周波数が高くなるほど通過特性は減衰する。この特性の逆特性の損失補償ＩＣ１４を用いることで、ケーブル損失を低減することができる。
【００２６】
図２は、図１６に示すコネクタ１０２内部の、損失補償ＩＣ１４を搭載したパドル基板１１の平面図を示す。図２は、パドル基板１１と基板に形成された配線パターンからなる。図２（ａ）は、パドル基板１１の表面を示す図であり、図２（ｂ）は、パドル基板１１の裏面を示す図である。
【００２７】
コネクタ１０２は、４つの送信レーンと４つの受信レーンを集約したＱＳＦＰコネクタである。
【００２８】
パドル基板１１は、表面、裏面の両面に配線パターンがあり、差動信号を伝送する複数対の伝送線路１２と、その伝送線路の１端にはケーブル１６−１、１６−２が接続され、その対端にはコネクタパッド１５−１、１５−２を有している。
【００２９】
パドル基板１１の表面には、コネクタパッド１５−１と表面パッドの半田付けされたケーブル１６−１、裏面にもコネクタパッド１５−２と表面パッドの半田付けされたケーブル１６−２が配置されている。コネクタパッド１５−１、１５−２とケーブル１６−１、１６−２間を伝送線路１２で接続する。コネクタ１０２のピン配置は規格で決められており、パドル基板１１の中心線となるX-X’面で、送信（ＴＸ）と受信（ＲＸ）に分けられ、各レーンは，それぞれの表面、裏面に配置されている。
【００３０】
パドル基板１１は、多層基板であり、少なくとも表面と裏面に、高周波の伝送線路１２が形成されている。また、この高周波配線を差動配線として、ノイズ耐性を高めている。このパドル基板１１の１辺には、コネクタパッド１５−１、１５−２が配置され、その対辺にケーブル１６−１、１６−２が配置されている。
【００３１】
パドル基板１１の表面では、図２（a）に示すように、送信として、ＣｈＡ（ＴＸ）、ＣｈＣ（ＴＸ）が配置され、受信としては、ＣｈＤ（ＲＸ）、ＣｈＢ（ＲＸ）が配置される。パドル基板１１の裏面では、図２（ｂ）に示すように、送信としては、ＣｈＢ（ＴＸ）、ＣｈＤ（ＴＸ）が配置され、受信としては、ＣｈＡ（ＲＸ）、ＣｈＣ（ＲＸ）が配置される。送信側は、コネクタパッドとケーブル間を高周波の伝送線路１２で接続され、受信側はコネクタパッドとケーブルの間に、損失補償ＩＣ１４を配置する。
【００３２】
送信側の信号伝送は、ＣｈＡ、ＣｈＣでは、コネクタパッド１５−１から伝送して表面の高周波の伝送線路１２を通過してケーブル１６−１へ、全て表面の配線で伝播される。また、ＣｈＢ、ＣｈＤは、コネクタパッド１５−２から伝送して裏面の伝送線路１２を通過してケーブル１６−２へ、全て裏面の配線で伝播される。
【００３３】
一方、受信側については、ＣｈＡ、ＣｈＣのケーブルから伝送されてきた差動信号は、表面配線１２−１Ａを通過して、表面に実装された損失補償ＩＣ１４に入力され、損失を補償した後、パドル基板１１の表面と裏面を貫通するスルーホール１３Ｂを介して、裏面配線１２−２Ｂを伝送してコネクタパッド１５−２へ伝播される。
【００３４】
また、ＣｈＢ、ＣｈＤのケーブルから伝送されてきた差動信号は、裏面配線１２−２Ａからパドル基板１１の表面と裏面を貫通するスルーホール１３Ａに接続され、表面に実装された損失補償ＩＣ１４に入力され、損失を補償した後に表面配線１２−１Ｂを伝送してコネクタパッド１５−１に伝送される。図２に示すように、スルーホール１３Ａまたは１３Ｂの位置は、損失補償ＩＣ１４を基準に、損失補償ＩＣ１４のケーブル側１６もしくはコネクタパッド１５側に配置されている。また、４つのレーンであるＣｈＡ、ＣｈＣやＣｈＢ、ＣｈＤといった伝送線路１２は、全て差動信号であり、良好な高周波特性を得ることが出来る。各レーンは、スルーホールを１つ配置している例を示したが、各レーンに複数配置することは可能である。しかし、配線経路が長くなるので、スルーホールは、各レーンに１つ配置することが望ましい。
【００３５】
また、損失補償ＩＣを、線形性の高いリピータ回路としておけば、損失補償ＩＣとスルーホールとの位置関係、つまりスルーホールの位置を，損失補償ＩＣから，ケーブル側，あるいはコネクタパッド側に配置しても，入れ替えによる特性への影響は低減され、４レーンとも特性を均一にすることができる。
【００３６】
この時、損失補償ＩＣ１４は、ＣｈＡ、ＣｈＢ、ＣｈＣ、ＣｈＤのように、ケーブルが表面、裏面、表面、裏面と交互に並べる。これは、一般的には高周波の伝送線路１２よりもスルーホールは横幅が広いため、スルーホールが必要なレーン（例えばＣｈＡ、ＣｈＣ）を隣接で配置した場合、スルーホールを迂回するようにＣｈＢ、ＣｈＤの高周波の表面配線１２−１Ａをレイアウトする必要があり、損失の増加に繋がってしまう。そこで、４レーンの配線長を総合的に短くするためには、損失補償ＩＣの隣接には、ケーブルが表面、裏面、表面、裏面になるように交互に並べることが望ましい。つまり、スルーホールを、損失補償用の回路とケーブルとの間に配置した第１の差動信号を伝送する線路と、スルーホールを、損失補償用の回路とコネクタパッドとの間に配置した第２の差動信号を伝送する線路とが有る場合に、第１の差動信号を伝送する線路と第２の差動信号を伝送する線路は、交互に配置することで、損失を低減できる。
【００３７】
図３は、実施例１のＲＸ側の各レーンの模式図である。ＣｈＢ、ＣｈＤは、裏面に接続されたケーブル１６−２から、スルーホール１３Ａで表面に伝送されて、損失補償ＩＣ１４を通過して表面にあるコネクタパッド１５−１に伝送される。また、ＣｈＡ、ＣｈＣは表面に接続されたケーブル１６−１から、損失補償ＩＣ１４を通過してスルーホール１３Ｂで裏面に伝送されて、裏面にあるコネクタパッド１５−２に伝送される。
【００３８】
図４（a）は、コネクタパッドのピン配置を示す図であり、図４（ｂ）は、ケーブルの配置図を示す図である。送信側（ＴＸ）は、コネクタパッド１５とケーブル１６を高周波の伝送線路１２のみで接続しているため、コネクタパッド１５とケーブル１６の配置が表面と裏面で同一の配置となる。
【００３９】
一方、受信側（ＲＸ）は、各レーンでスルーホールを１回通過するため、コネクタパッド１５とケーブル１６の配置が表面と裏面で入替わることになる。
【００４０】
図５は、コネクタパッド１５から見たパドル基板１１の高周波の伝送線路１２の構成を示す。一般的に、高周波配線には、マイクロストリップや、コプレーナ線路等があり、信号パターンとＧＮＤパターンの幅、Ｇａｐ等の位置関係でインピーダンスや特性を決定する。
【００４１】
図２に示したパドル基板１１の高周波の伝送線路１２は、グランデッドコプレーナ線路であり、最表面と最裏面には、高周波の伝送線路１２の信号配線（Ｓ）と、その両脇のＧＮＤ（Ｇ）、および内層パターン１７、１８のＧＮＤで、インピーダンス設計されている。
【００４２】
つまり、内層パターン１７、１８のＧＮＤは、高周波の伝送線路の一部であり、高周波信号の成分が伝播されている。この時、このケーブルのモジュールは、ＩＥＥＥ８０２．３ｂｓ等の２５Ｇｂｐｓ/ｃｈ向けケーブルモジュールであり、伝送損失は２０ｄＢ以上の損失が一般的である。つまり、伝送する前の送信側振幅と、伝送後の受信側振幅では２０ｄＢ（一桁）の差があるため、送信側と受信側の内層ＧＮＤ１７、１８は切り離して、送信の信号が受信側に廻り込むクロストークを抑制している。
【００４３】
実施例１によれば、片面のみに損失補償ＩＣを実装するので実装の信頼性を低減することはない。また、各レーンには、スルーホールは、１つのみ配置されており、高周波特性を良好で且つ、特性を均一とすることができる。さらに、上記したように、第１の差動信号を伝送する線路と第２の差動信号を伝送する線路は、交互に配置することで、損失を少なくすることが出来る。
【実施例２】
【００４４】
次に、実施例２のケーブルモジュールの構成について説明する。図６は、損失補償ＩＣ１４周辺のパドル基板のブロック図を示す。ケーブルは、ケーブル長に依存して、挿入損失は変化する。そのため、ケーブル長により、損失補償ＩＣ１４の補償量が変わってくる。
【００４５】
そこで、同じ損失補償ＩＣ１４で、様々な長さのケーブルに対応できるように、損失補償ＩＣ１４の補償量を設定して、補償量を変更できるようにしている。そのため、損失補償ＩＣ１４に、補償量の設定を書き込む為の制御ＩＣ１９と、補償量の設定を記憶するメモリ２０が必要となる。この時、損失補償ＩＣ１４と、制御ＩＣ１９と、メモリ２０の電源を直接に接続すると、制御ＩＣ１９等の電源変動の影響を損失補償ＩＣ１４が受けてしまい、特性の劣化に繋がる。
【００４６】
そこで、損失補償ＩＣ１４とその電源との間に、ローパス特性の電源フィルタ２１を挿入し、ノイズ対策を行っている。このように損失補償ＩＣ１４の周囲には、幾つかの部品が存在する。
【００４７】
図７は、周辺部品を配置した時のパドル基板のレイアウト図を示す。図７（ａ）は、パドル基板１１の表面を示す図であり、図７（ｂ）は、パドル基板１１の裏面を示す図である。本実施例の場合は、送信側であるＴＸ側は、コネクタパッド１５とケーブル１６を高周波の伝送線路１２が接続するのみであるのに対して、損失補償ＩＣ１４が実装されているＲＸ側の部品点数が多くなる。そのため、ＴＸ側の領域を狭くして、受信側であるＲＸ側の領域を広くしている。
【００４８】
また、損失補償ＩＣ１４が実装されている、ＲＸ側の領域の表面は、高周波の伝送線路１２が密集しているため、周辺部品を配置することは困難である。そこで、損失補償ＩＣ１４周辺では、高周波配線が全て表面で配線されるため、損失補償ＩＣ１４の裏面の領域に制御ＩＣ１９、メモリ２０等の周辺部品を実装する。
【実施例３】
【００４９】
次に、実施例３のケーブルモジュールの構成について説明する。図８は、ＣｈＡ、ＣｈＣの信号伝送の模式図を示す。スルーホール１３Ｂは、インピーダンス設計が困難であり、伝送線路と同等の特性とすることができない為、インピーダンスの不連続点であり反射を生じさせる。
【００５０】
図９は、損失補償ＩＣ１４から見た時の伝送線路のインピーダンス分布を示す。また、図１０は、実施例３における周波数特性である。スルーホール部分と損失補償ＩＣとを実装した位置ではパターンの面積が大きくなるため、容量成分が大きくなり低インピーダンスになる。このインピーダンス不連続点間で多重反射を起こし、定常波が生じる。
【００５１】
その結果、図１０に示すように、通過特性がうねった特性となり、ジッタの原因となってしまう。このうねりの周期は、定常波の周波数ｄＦであり、スルーホール部分と損失補償ＩＣ１４を実装した位置間の距離に依存し、図９に示したｄＴとｄＦとの関係は、ｄＦ＝１／２ｄＴである。そこで、ｄＦは、式（１）で表すことができる。
【００５２】
【数１】
2020065105.tif 000003
ｄＦ：定常波の周波数（Ｈｚ）
Ｖｃ：光速（≒3×108(m/s)）
Ｅｒ：基板の比誘電率
ｄＬ：スルーホール部分と損失補償ＩＣの実装位置との距離
【００５３】
つまり、距離と定常波の周波数は反比例しており、スルーホール部分と損失補償ＩＣ１４の実装位置を、近接させると定常波の周波数が高くなっていく。そのため、定常波の周波数を、信号帯域の最大周波数となるナイキスト周波数以上にすることで信号帯域内にうねりがない周波数特性となりジッタ増加を抑制することができる。つまり、定常波の周波数をナイキスト周波数（fnq）以上することで良好な特性を得ることができる。即ち、スルーホール部分と、損失補償ＩＣ１４の実装位置との距離(ｄＬ)を、式（２）を満たす距離とすることで信号帯域内に定常波の周波数がない良好な特性を得ることができる。
【００５４】
【数２】
2020065105.tif 000004
fnq：データのナイキスト周波数
【実施例４】
【００５５】
次に、実施例４のケーブルモジュールの構成について説明する。図１１は、基板とケーブルの単位長さあたりの挿入損失特性を示す。また、図１２は、実施例４におけるパドル基板の平面図を示す。２５Ｇｂｐｓ／ｃｈ用の差動ケーブルには、誘電体としてポリエチレン系の材料が使用され誘電正接は、0.0005に対して、基板は、誘電体にガラスエポキシ系の材料等が使用され、誘電正接は0.04〜0.05となる。そのため、同じ１４ＧＨｚの周波数においても、通過特性として大きな差が生じる。そのため、図１２に示すように、損失補償ＩＣ１４とコネクタパッド１５の距離（Ｌｃｏｎ）よりも、損失補償ＩＣ１４とケーブル１６の距離（Ｌｃａｂｌｅ）が短くなる（Ｌｃａｂｌｅ＜Ｌｃｏｎ）ように損失補償ＩＣ１４を配置する。こうすることで、基板による損失を削減できるため、ケーブルの長尺化につながる。
【実施例５】
【００５６】
次に、実施例５のケーブルモジュールの構成について説明する。実施例５のケーブルモジュールは、受信側とは伝送方向が異なる送信側にも損失補償ＩＣ１４を実装し、複数の損失補償ＩＣ１４を、パドル基板１１の片面に搭載した構造である。図１３は、実施例５におけるパドル基板の平面図を示す。図１３（ａ）は、パドル基板１１の表面を示す図であり、図１３（ｂ）は、パドル基板１１の裏面を示す図である。
【００５７】
図１４は、実施例５に係るパドル基板の各レーンの模式図である。図１４（ａ）は、Ｃｈ  Ａ、Ｃ（ＴＸ）、Ｃｈ  Ｂ、Ｄ（ＲＸ）の伝送線路構成を示す図であり、図１４（ｂ）は、Ｃｈ  Ｂ、Ｄ（ＴＸ）、Ｃｈ  Ａ、Ｃ（ＲＸ）の伝送線路構成を示す図である。
【００５８】
送信側で損失を補償しても同様の効果が得られる。また、受信側と送信側の２箇所で行うことでより大きい損失を補償することが可能である。また、２箇所分の損失補償を、１個の損失補償ＩＣ１４のみで行う場合、補償の利得が高くなってしまい、損失補償ＩＣ１４の発振リスクが高くなり、設計の難易度が難しくなる。
【００５９】
つまり、設計のリスクを回避でき、短時間での設計が可能となる。また、パドル基板１１の表面のみに、送信側と受信側の損失補償ＩＣ１４を配置しているので、実装の信頼性を高く出来る。図１３と図１４では、受信側と送信側を２個のチップとしているが、送信と受信で入力、出力パッドの辺を反転させた損失補償ＩＣ１４を作製し、実装しても同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００６０】
１１  パドル基板
１２  伝送線路
１３Ａ  ケーブルと損失補償回路間に配置されたスルーホール
１３Ｂ  コネクタパッドと損失補償回路間に配置されたスルーホール
１４  損失補償回路
１５  コネクタパッド
１５−１  表面のコネクタパッド
１５−２  裏面のコネクタパッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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