(57)【要約】  ＰＣＢ上に配設されたＩＣ間で高速信号経路を提供するために、フレックスケーブルがＰＣＢに固着されるシステム及び方法が開示される。フレックスケーブルは、ＰＣＢに固定可能に取り付けられて、その構造上の向きを実質的に模倣する。構成が２つ以上のＰＣＢを含む場合、フレックスケーブルは複数の部分を含み、複数の部分は、フレックス−フレックス間コネクタ及びフレックス−パッケージ間コネクタを使用して、互いから、また、ダイから一時的に分離可能であり、構成の現地保守が可能になる。ＩＣ間の高速信号をフレックスケーブル上に経路指定することによって、コストをかなり軽減して、重要でない信号及び電力送出信号について、単層ＰＣＢを使用することができる。ケーブルを自由に浮遊させるのではなく、フレックスケーブルをＰＣＢ上に配設することによって、構成は、まるで信号がＰＣＢ上にあるかのように熱的に管理され、また、ケーブル経路指定問題が回避される。【選択図】図２
2008514017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント回路基板に接続されるパッケージを含む第１の集積回路と、
第２のプリント回路基板に接続される第２のパッケージを含む第２の集積回路であって、前記第１のプリント回路基板は該第２のプリント回路基板に固定される、第２の集積回路と、
第１の部分と、該第１の部分を前記パッケージに結合するフレックス−パッケージ間コネクタと、フレックス−フレックス間コネクタによって前記第１の部分に結合する第２の部分と、該第２の部分を前記第２のパッケージに結合する第２のフレックス−パッケージ間コネクタとを備えるフレックスケーブルであって、前記第１の部分は前記プリント回路基板に取り付けられ、前記第２の部分は前記第２のプリント回路基板に取り付けられる、フレックスケーブルと
を備え、該フレックスケーブルは、前記第１の集積回路と前記第２の集積回路との間で高速信号を伝達する、システム。
【請求項２】
前記フレックス−パッケージ間コネクタは、前記フレックスケーブルの前記第１の部分を前記パッケージに結合するための、制御された折畳み式チップコネクト(controlled collapsible chip connect)を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記フレックス−パッケージ間コネクタは、前記フレックスケーブルの前記第１の部分を前記パッケージに結合するための、２部品ソケット要素の高速部分を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記フレックス−パッケージ間コネクタは、前記第１の部分を、前記プリント回路基板上の或るロケーションに結合し、該プリント回路基板は、該ロケーションから前記パッケージまでの信号経路をさらに有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記プリント回路基板及び前記第２のプリント回路基板は、前記パッケージと前記第２のパッケージとの間で電力送出信号を伝達する、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記第１の部分は、接着性材料を使用して前記プリント回路基板に取り付けられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記第１の部分は、はんだ接合を使用して前記プリント回路基板に取り付けられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記第１の部分は、前記プリント回路基板に縛りつけられる、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
集積回路間で高速信号を伝達するシステムであって、
プリント回路基板に固着されるフレックスケーブルと、
前記プリント回路基板上に配置されるパッケージであって、集積回路を含むパッケージに、前記フレックスケーブルを結合するフレックス−パッケージ間コネクタと、
第２のプリント回路基板に固着される第２のフレックスケーブルと、
該第２のフレックスケーブルに前記フレックスケーブルを結合する、フレックス−フレックス間コネクタと、
前記第２のプリント回路基板上に配置される第２のパッケージであって、第２の集積回路を含む第２のパッケージに、前記第２のフレックスケーブルを結合する第２のフレックス−パッケージ間コネクタと
を備え、前記プリント回路基板は、前記フレックス−フレックス間コネクタを開いて、前記第２のフレックスケーブルから前記フレックスケーブルを外すことによって、前記第２のプリント回路基板から分離できる、集積回路間で高速信号を伝達するシステム。
【請求項１０】
前記フレックス−フレックス間コネクタは、該フレックス−フレックス間コネクタの再係合の前に、前記フレックスケーブル及び前記第２のフレックスケーブルを着座させるガイドを含む、請求項９に記載の集積回路間で高速信号を伝達するシステム。
【請求項１１】
前記第２のプリント回路基板は、前記フレックス−フレックス間コネクタと前記第２のフレックス−パッケージ間コネクタとの間の接続を形成するために、前記第２のフレックスケーブルがねじ込まれる穴を備える、請求項１０に記載の集積回路間で高速信号を伝達するシステム。
【請求項１２】
前記フレックス−パッケージ間コネクタは、前記フレックスケーブルを前記パッケージに結合するための、制御された折畳み式チップコネクトを含む、請求項９に記載の集積回路間で高速信号を伝達するシステム。
【請求項１３】
前記フレックス−パッケージ間コネクタは、前記フレックスケーブルを前記パッケージに結合するための、２部品ソケット要素の高速部分を含む、請求項９に記載の集積回路間で高速信号を伝達するシステム。
【請求項１４】
前記フレックス−パッケージ間コネクタは、前記フレックスケーブルを、前記プリント回路基板上の或るロケーションに結合し、該プリント回路基板は、該ロケーションから前記パッケージまでの信号経路をさらに有する、請求項９に記載の集積回路間で高速信号を伝達するシステム。
【請求項１５】
前記プリント回路基板上に配置される前記パッケージに、第３のフレックスケーブルを結合する、第３のフレックス−パッケージ間コネクタをさらに備え、
前記フレックスケーブルと前記第３のフレックスケーブルは、前記パッケージに信号を伝達する、請求項９に記載の集積回路間で高速信号を伝達するシステム。
【請求項１６】
第１のプリント回路基板及び第２のプリント回路基板にそれぞれ接続される第１のパッケージ及び第２のパッケージであって、前記第１のプリント回路基板及び前記第２のプリント回路基板はマザーボードに固定される、第１のパッケージ及び第２のパッケージと、
前記第１のパッケージと前記第２のパッケージとの間で信号経路を提供するフレックスケーブルであって、
前記第１のプリント回路基板及び前記第２のプリント回路基板にそれぞれ固着される第１のフレックス部分及び第２のフレックス部分と、
前記マザーボードに固定された第３のフレックス部分と、
前記第１のフレックス部分及び前記第２のフレックス部分を、それぞれ、前記第１のパッケージ及び前記第２のパッケージに結合する第１のフレックス−パッケージ間コネクタ及び第２のフレックス−パッケージ間コネクタと、
前記第１のフレックス部分及び前記第２のフレックス部分を前記第３のフレックス部分に結合する第１のフレックス−フレックス間コネクタ及び第２のフレックス−フレックス間コネクタとを備える、フレックスケーブルと
を備え、前記第１のプリント回路基板及び前記第２のプリント回路基板は、前記第１のフレックス−フレックス間コネクタ及び前記第２のフレックス−フレックス間コネクタを外すことによって、前記マザーボードから取り外し可能であるシステム。
【請求項１７】
前記第１のフレックス−パッケージ間コネクタは、前記第１のフレックス部分を前記第１のパッケージに結合するための、制御された折畳み式チップコネクトを含む、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記第２のフレックス−パッケージ間コネクタは、前記第２のフレックス部分を前記第２のパッケージに結合するための、２部品ソケット要素の高速部分を含む、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記第１のフレックス−パッケージ間コネクタは、前記第１のフレックス部分を、前記第１のプリント回路基板上の或るロケーションに結合し、該第１のプリント回路基板は、該ロケーションから前記第１のパッケージまでの信号経路をさらに有する、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２０】
前記第１のプリント回路基板及び前記第２のプリント回路基板は単層基板である、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２１】
前記第１のフレックス部分は、接着性材料を使用して前記第１のプリント回路基板に固着される、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２２】
前記第２のフレックス部分は、はんだ接合を使用して前記第２のプリント回路基板に固着される、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記第３のフレックス部分は、タイダウン(tie-downs)を使用して前記マザーボードに固着される、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
両者間で高速シグナリングが所望される一対の集積回路を特定することであって、該集積回路は第１の集積回路及び第２の集積回路を含む、一対の集積回路を特定すること、
前記集積回路対間を接続する、或る個数のプリント回路基板を特定することであって、該個数は、各集積回路が上に配設される１つ又は複数のプリント回路基板を含む、或る個数のプリント回路基板を特定すること、
前記個数のフレックスケーブル部分を取得し、各フレックスケーブル部分を関連するプリント回路基板に永久的に固着させること、
第１のフレックス−パッケージ間コネクタを前記第１の集積回路に接続すること、
第２のフレックス−パッケージ間コネクタを前記第２の集積回路に接続すること、並びに
前記個数より１小さい第２の個数のフレックス−フレックス間コネクタを使用して、プリント回路基板間にフレックスケーブル部分を取り付けること
を含む、方法。
【請求項２５】
前記プリント回路基板のうちの１つに穴を開け、該穴を通して前記関連するフレックスケーブルをねじ込むことをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記フレックス−フレックス間コネクタに結合している前記フレックスケーブルが分離するように、前記フレックス−フレックス間コネクタのうちの１つを外すこと、及び
前記関連するプリント回路基板を分離すること
をさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント回路基板間の相互接続問題に関し、より詳細には、２つ以上のプリント回路基板上に配設された集積回路間における高速信号の効果的な伝達に関する。
【背景技術】
【０００２】
チップ−チップ間通信を統合する規格は、プリント回路基板である。プリント回路基板（ＰＢＣ）は、電子回路を相互接続し、組み立てるのに使用される。典型的なＰＣＢは、少なくとも、樹脂ベース材料、補強材料、及び導電性箔を含む。ＰＣＢ上に配設された集積回路（ＩＣ）間にトレースをエッチングすることによって、ＰＣＢは、ＩＣ間に伝導体経路を提供する。ＰＣＢは、システムを構成するコンポーネントについての機械的構造も提供する。
【０００３】
現時点で最も一般的なＰＣＢ材料は、Ｆｉｒｅ  Ｒｅｔａｒｄａｎｔ−４又はＦＲ４として業界で既知である繊維強化ガラスエポキシ材料である。エポキシ樹脂で含浸したガラス繊維の織物は、ＩＣを上に配設することができる強固であるが適応性がある材料を提供する。ＰＣＢ上又はＰＣＢ内にエッチングされたトレース、通常、銅は、回路間の唯一の信号経路を提供することを意図される。しかし、電気信号は常に意図された経路をたどるわけではない。
【０００４】
ＰＣＢの測定される特性のうちの１つは誘電率である。材料の誘電率は、信号が材料内で移動する速度に関連する。トレースに沿って伝播する信号の速度は、トレースが上に形成されるＰＣＢの誘電率の平方根に逆比例する。そのため、ＰＣＢの誘電率は、ＰＣＢ上を伝播する全ての信号の速度に影響を及ぼす。誘電率は、実際には可変であり、周波数、温度、湿度、及び他の環境条件の変更に伴って変わる場合がある。さらに、エポキシ樹脂内に埋め込まれた糸状のガラス繊維の織物(woven strands of fiberglass)を備えるＰＣＢは不均質であるため、ＰＣＢ上のいずれの点の誘電率も変わる可能性がある。そのため、信号がトレースの経路をたどる間、下にあるＰＣＢの誘電率が変わるため、或る程度の損失が存在する可能性がある。非常に高速の信号の場合、損失は管理することができない可能性がある。
【０００５】
信号伝達に関する別の特性は、ＰＣＢの消散係数である。消散係数は、材料内の電気的損失の測度である。材料は、同じ誘電率を有するが、非常に異なる消散係数を有する場合がある。特に、高速信号が伝達される場合、材料の消散係数、及びその誘電率が、システム設計中に考慮される。
【０００６】
パーソナルコンピュータ、サーバシステム等のようなプロセッサベースシステムは、互いに接続される複数のＰＣＢを含むことが多い。マザーボードＰＣＢは、たとえば、１つ又は複数のドータカードを受け取るコネクタを有してもよい。信号がマザーボードとドータカードとの間を通過するときに、損失が発生する場合がある。それは、２つのボードが、互いにインピーダンス整合していないか、又はコネクタが、マザーボード若しくはドータカードのいずれかとインピーダンス整合していないからである。インピーダンス整合は、信号速度が上がるにつれてより難しくなる。
【０００７】
現在の高速相互接続技術は、チップ間にかなりの量の配線を必要とする。たとえば、単一ＰＣＩ  Ｅｘｐｒｅｓｓ接続は、１６レーン（反対方向に移動する２つの差動信号対）を有し、チップ間に６４のワイヤを必要とする。（ＰＣＩ  Ｅｘｐｒｅｓｓバスは、プロセッサ、アドインカード、コントローラ等を接続する高性能バスである。ＰＣＩ  Ｅｘｐｒｅｓｓ仕様は、PCI Special Interest Group、Porland, Oregon 97124から入手できる。)この仕様及び他の高性能バスをサポートするために、ＰＣＢは、多くの層を含む、益々精巧な遮蔽技法を使用する、等を行うことができる。
【０００８】
さらに、最高６．２５ギガ転送／秒（ＧＴ／ｓ）の信号速度が、多くのプロセッサベースのシステムにおいて達成されつつあり、近い将来、１０ＧＴ／ｓを超える速度が予想される。現在のＦＲ４ベースＰＣＢ材料は、こうした速度において誘電体損失が非常に大きいことが特徴である。現在のＰＣＢに取って代わるべく、他の材料が考えられてきたが、それらは法外な費用がかかる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そのため、回路間における高速相互接続を提供するための、現在のＰＣＢモデルに対する代替法を提供する必要性が継続して存在する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
［詳細な説明］
本明細書で述べる実施形態によれば、ＰＣＢ上に配設されたＩＣ間で高速信号経路を提供するために、フレックスケーブルがＰＣＢに固着されるシステム及び方法が開示される。フレックスケーブルは、ＰＣＢに固定可能に取り付けられて、その構造上の向きを実質的に模倣する。構成が２つ以上のＰＣＢを含む場合、フレックスケーブルは複数の部分を含み、複数の部分は、フレックス−フレックス間コネクタ及びフレックス−パッケージ間コネクタを使用して、互いから、また、ダイから一時的に分離可能であり、構成の現地保守が可能になる。ＩＣ間の高速信号をフレックスケーブル上に経路指定することによって、コストをかなり軽減して、重要でない信号及び電力送出信号について、単層ＰＣＢを使用することができる。ケーブルを自由に浮遊させるのではなく、フレックスケーブルをＰＣＢ上に配設することによって、構成は、熱い空気が、まるで信号がＰＣＢ上にあるかのように流れるのを可能にし、また、ケーブル経路指定問題が回避される。
【００１１】
以下の詳細な説明において、本発明を実施することができる特定の実施形態を例示として示す添付図面が参照される。しかし、本開示を読むことによって、他の実施形態が当業者に明らかになることが理解される。本発明の範囲は特許請求の範囲によって規定されるため、以下の詳細な説明は、したがって、限定的な意味で解釈されるべきではない。
【００１２】
図１Ａでは、マザーボード１０並びに２つのドータカード１２Ａ及び１２Ｂ（まとめて、ドータカード１２）を含む、典型的なＰＣＢ構成４０Ａが、従来技術に従って示される。ドータカード１２Ａは、コネクタ１４Ａを使用してマザーボード１０に結合される。同様に、ドータカード１２Ｂは、コネクタ１４Ｂ（まとめて、コネクタ１４）を使用してマザーボード１０に結合される。マザーボード１０及びドータカード１２は共に、プリント回路基板（ＰＣＢ）材料であり、集積回路（ＩＣ）が、ＰＣＢ上又はＰＣＢ内で、且つ、ＩＣ間で、エッチングされた信号トレースを介して通信することを可能にする。
【００１３】
ドータカード１２Ａは、パッケージ２２Ａを形成するために、ダイ１８Ａが上に配設される基板１６Ａを特徴とする。同様に、ドータカード１２Ｂは、基板１６Ｂ及びダイ１８Ｂを特徴とし、パッケージ２２Ｂを形成する（まとめて、基板１６、ダイ１８、及びパッケージ２２）。ダイ１８は、一般に「チップ」又は集積回路とも呼ばれ、ダイは、トランジスタ、及びデバイスのロジックを形成する他の素子を含む。ダイのサイズは、通常１ｃｍ×１ｃｍであるが、通常、埋め込まれるロジックの密度に応じてかなり変わる場合がある。基板１６は、それ自体、小型の専用ＰＣＢであり、マザーボードに対してか、又はドータカードに対してのいずれであっても、ダイをＰＣＢに接続する。ダイからの出力は非常に密接した間隔であるため、基板は、ＰＣＢへの効果的な相互接続のために出力を分散させる。典型的な基板は３ｃｍ×３ｃｍであるが、ダイと同様に基板のサイズが変わってもよい。同様に、パッケージのサイズはかなり変わってもよい。
【００１４】
信号は、ダイ１８と他のＩＣ（図示せず）との間で経路指定されることができる。ダイ１８Ａとダイ１８Ｂとの間の通信の場合、図１Ａに示すトレース接続２０Ａ、２０Ｂ、及び２０Ｃを含むトレース接続２０が信号経路を形成する。トレース接続２０Ａは、ドータカード１２Ａ上にエッチングされ、トレース接続２０Ｂは、マザーボード１０上にエッチングされ、トレース接続２０Ｃは、ドータカード１２Ｂ上にエッチングされる。
【００１５】
コネクタ１４は、信号経路間のインピーダンス整合を確保するように注意深く設計される。任意の２つの別個の要素間のインピーダンス整合は、通常、うまく設計されたシステムでは可能であるが、５〜１０％の裕度(tolerance)が予想される可能性がある。ドータカードからマザーボードに、また、その逆に、信号が通過するときに、信号劣化が存在しないことが好ましい。同様に、基板１６Ａ及び１６Ｂは、トレース接続２０Ａからダイ１８Ａに、また、その逆に、また、トレース接続２０Ｃとダイ１８Ｂとの間で、信号が移動するときに、信号の完全性の喪失を低減するように設計される。
【００１６】
ダイ１８Ａとダイ１８Ｂとの間の効果的な通信は、ダイ１８Ａから基板１６Ａを通り、トレース２０Ａに沿って、コネクタ１４Ａを通って、トレース２０Ｂに沿って、コネクタ１４Ｂを通って、トレース２０Ｃに沿って、基板１６Ｂを通り、ダイ１８Ｂまで、最低限の損失で信号が移動することに依存する。誘電率は、図１ＡのＰＣＢ構成４０Ａにおいて、信号経路に沿って変わることになることが予想される。
【００１７】
ダイ間の通信のための代替の手法は、従来技術によるフレックスケーブル３０を使用するＰＣＢ構成４０Ｂを特徴とする図１Ｂに示される。ＰＣＢ構成４０Ｂは、ここではドータカード１２Ｃ及び１２Ｄを有するマザーボード１０を特徴とする。ドータカード１２Ｃは、基板１６Ｃ及びダイ１８Ｃを含み、パッケージ２２Ｃを形成し、一方、ドータカード１２Ｄは、基板１６Ｄ及びダイ１８Ｄを含み、パッケージ２２Ｄを形成する。トレース接続に沿って信号を経路指定する代わりに、信号は、フレックスケーブル３０を通してダイ１８Ｃからダイ１８Ｄに通過する。
【００１８】
図１Ａでは、ドータカード１２Ａ及び１２Ｂは、同じ向きであり、パッケージ２２Ａ及び２２Ｂは、カードの右側に配置される。対照的に、図１Ｂのドータカード１２Ｄは、パッケージ２２Ｄがカードの左側にあるように配置される。換言すれば、基板１６Ｃ及びダイ１８Ｃ（パッケージ２２Ｃ）は、基板１６Ｄ及びダイ１８Ｄ（パッケージ２２Ｄ）に面する。これによって、フレックスケーブル３０が、２つのダイ間で容易に接続されることが可能になる。
【００１９】
フレックスケーブルは、要素間で信号を伝達するための、ＰＣＢに対する代替法を提供する。フレックスケーブルは、非常に長い期間にわたってプロセッサベースシステムにおいて使用されてきた。初期のパーソナルコンピュータは、可撓性リボンケーブルを使用してマザーボードに結合されるハードディスクドライブを特徴とした。より最近では、その空間が制限される、ラップトップコンピュータ又は携帯電話等のシステムは、ディスプレイパネルをマザーボードに結合する等のために、フレックスケーブルを効果的に使用することができる。システム設計者は、少数を挙げると、空間が制限される用途、直角接続が必要とされる用途、かなりの衝撃及び振動問題が存在する用途、コネクタが容易に交換される必要がある用途、及びコストが低いことが望まれる用途で、フレックスケーブルを使用するように動機付けされてもよい。
【００２０】
フレックスケーブルは、無数のサイズ及び形状が入手可能であり、多くの異なる用途で使用される。少なくとも、フレックスケーブルは、絶縁材料及び導電性材料を特徴とする。フレックスケーブルは、ピン密度、ピッチ、絶縁体及び導体特性、可撓性機能、ワイヤサイズ、向き等に基づいて求められる。非常に多くの場合、フレックスケーブルは、特定のシステム設計を実現するために特注される。フレックスケーブルの絶縁材料は、少数であるが望ましいものを挙げると、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリイミド、及び液晶ポリマを含んでもよい。フレックスケーブルの導電性材料は、銅、銅合金、タングステン、金、ステンレス鋼、白金、白金／イリジウム等を含んでもよい。本明細書で述べるフレックスケーブルは、業界で既知の種々のフレックスケーブルの任意のフレックスケーブルを含んでもよいが、それに限定されない。
【００２１】
図１Ｂの構成４０Ｂにおいて、フレックスケーブル３０は、パッケージ２２Ｃと２２Ｄとの間で、図１Ａのトレース経路指定に比べて短い信号経路を提供する。さらに、フレックスケーブル３０は、特に高速時において、ＰＣＢトレース接続を特徴付ける誘電体損失を低減する。コネクタ１４Ａ及び１４Ｂは、コネクタ１４Ｃ及び１４Ｄに置き換えられた。高速信号がフレックスケーブル３０を通して経路指定され、コネクタ１４Ｃ及び１４Ｄを通しては経路指定されないため、コネクタのインピーダンス整合特性は、構成４０Ａ（図１Ａ）の時に比べて重要性が小さく、そのため、コネクタ１４Ａ及び１４Ｂの場合より裕度が高いことを特徴とすることができる。この高い裕度によって、低速信号及び／又は電力送出信号が、最低の損失で確実に伝達される。コネクタ１４Ｃ及び１４Ｄは、マザーボード１０と、ドータカード１２Ｃ及び１２Ｄとの間の機械的支持を提供し続ける。裕度特性が高いため、コネクタ１４Ｃ及び１４Ｄは、コネクタ１４Ａ及び１４Ｂより安価である可能性がある。
【００２２】
このように、フレックスケーブル配線３０は、ダイ間で高速信号を効果的に経路指定することについて或る程度の利益を提供するが、いくつかの新たな問題が存在する。ＰＣＢ構成４０Ｂの現場保守が問題となる場合がある。図１Ｂでは、ダイ１８Ｃに接続するために、フレックスケーブル３０の一方の側が基板１６Ｃの下に配設される。基板１６Ｃは、ドータカード１２Ｃに永久的に固着されるため、現場におけるフレックスケーブル３０の交換は、難しいか、又は不可能である場合がある。さらに、現場保守中のフレックスケーブル３０の経路指定は、電磁干渉（ＥＭＩ）データ及び他の試験データ等のデータを変える場合があり、それによって、前に行った構成の試験が無効になるか、又は、損なわれる可能性がある。たとえば、ケーブルは、ダイに再び取り付けられる前にねじれる場合がある。同様に、図１Ｂに示す「浮遊ケーブル」構成は、実際には、構成４０Ｂを含むシステムを通る空気流の熱経路を遮断する場合がある。パーソナルコンピュータ等のプロセッサベースシステムは、プロセッサ又は他のＩＣが過熱することを防止するために、通常、戦略的に設置されたヒートシンク及びファンを含む。さらに、こうしたシステム内のコンポーネントの機械的レイアウトは、製造性、信頼性、アクセス可能性、及び製品の価値を高める他の基準を確保するために注意深く考えられる。
【００２３】
図１Ｂの構成４０Ｂは、図１Ｃの構成４０Ｃに示すように、３つ以上のドータカードが存在する場合可能ではない。図１Ｂのドータカード１２Ｄの位置は、ダイ１８Ｃ及び１８Ｄが互いに面し、ダイ間でのフレックスケーブル配線３０の使用が簡素化されるように反転される。図１Ｃでは、基板１６Ｅ、１６Ｆ、及び１６Ｇ並びにダイ１８Ｅ、１８Ｆ、及び１８Ｇを含み、それぞれ、パッケージ２２Ｅ、２２Ｆ、及び２２Ｇを形成するドータカード１２Ｅ、１２Ｆ、及び１２Ｇが存在する。３つのダイ間の信号接続が必要とされる場合、３つのダイ間でフレックスケーブルを取り付けることは、容易には達成されない。この問題は、複数のドータカードを有する構成が一般的である、サーバシャシについて特に問題となる。
【００２４】
図２では、上記問題に対処するために、いくつかの実施形態によるフレックスケーブル−オン−ＰＣＢ構成(flex-cable-on-PCB configuration)５０が示される。フレックスケーブル−オン−ＰＣＢ構成５０は、マザーボード６０及びドータカード７０を含み、両者は標準的なＰＣＢである。ダイ７４Ａ及び基板７６Ａを含むパッケージ７２Ａは、ドータカード７０上に配設され、一方、ダイ７４Ｂ及び基板７６Ｂを含むパッケージ７２Ｂは、マザーボード６０上に配設される。ドータカード７０は、アンカー８６を使用してマザーボード６０に接続される。アンカー８６は、ドータカードとマザーボードとの間の構造上の支持を提供すると共に、電力を送出するのに使用される信号等の、低速信号又は重要でない信号用の電気接続を可能にする。しかし、アンカー８６は、高速信号用の信号経路を提供しない。代わりに、フレックスケーブルは、ダイ７４Ａとダイ７４Ｂとの間で高速信号経路を提供する。そのため、アンカー８６は、高速信号が伝達されるコネクタ１４Ａ及び１４Ｂ（図１Ａ）についてよりも高い裕度を持つように設計されてもよい。
【００２５】
フレックスケーブルは、２つのコンポーネント、すなわち、ドータカード７０に取り付けられたフレックスケーブル８０Ａ及びマザーボード６０に取り付けられたフレックスケーブル８０Ｂ（まとめて、フレックスケーブル８０）に分割される。いくつかの実施形態では、フレックスケーブルは、接着剤又ははんだ接合を使用すること等によって、マザーボード及びドータカードに永久的に固着される。接着剤８８Ａ及び８８Ｂが図２に示される。接着剤８８Ａは、フレックスケーブル８０Ａをドータカード７０に取り付け、一方、接着剤８８Ｂは、フレックスケーブル８０Ｂをマザーボード６０に取り付ける。別の代替法として、フレックスケーブルは、ＰＣＢにタイダウンされてもよい。フレックスケーブルをＰＣＢに固着することによって、フレックスケーブルは、「浮遊」しない。ケーブルが、フレックスケーブル−オン−ＰＣＢ構成５０の熱経路を遮断することを防止することに加えて、フレックスケーブル８０は、ＰＣＢ、すなわち、マザーボード６０及びドータカード７０の機械的配置又は向きを本質的に模倣する。
【００２６】
ダイ７４Ａと７４Ｂとの間の接続は、フレックス−フレックス間コネクタ８４並びにフレックス−パッケージ間コネクタ８２Ａ及び８２Ｂ（まとめて、フレックス−パッケージ間コネクタ８２）を使用して達成される。フレックス−パッケージ間コネクタ８２Ａは、パッケージ７２Ａをフレックスケーブル８０Ａに結合し、フレックス−フレックス間間コネクタ８４は、フレックスケーブル８０Ａをフレックスケーブル８０Ｂに結合し、フレックス−パッケージ間コネクタ８２Ｂは、フレックスケーブル８０Ｂをパッケージ７２Ｂに結合する。そのため、フレックス−パッケージ間コネクタ８２、フレックスケーブル８０Ａ及び８０Ｂ、並びにフレックス−フレックス間コネクタ８４は、ダイ７４Ａと７４Ｂとの間で高速信号を伝達する隣接経路を形成する。したがって、フレックス−フレックス間コネクタ８４及びフレックス−パッケージ間コネクタ８２は、パッケージ７２Ａ及び７２Ｂ並びにフレックスケーブル８０Ａ及び８０Ｂとインピーダンス整合して、経路全体にわたって信号の完全性が維持される。
【００２７】
フレックス−パッケージ間コネクタ８２は、フレックスケーブルとダイとの間の接続を形成する多くの可能な実施態様のうちの１つの態様を使用してもよい。いくつかの実施形態では、フレックス−パッケージ間コネクタ８２Ａは、実際には、パッケージに結合するために特別に作られたフレックスケーブル８０Ａの一部である。フレックス−パッケージ間コネクタをフレックスケーブルの一部として形成することによって、信号経路の不連続性を減らすことができる。パッケージに対する接続を確立することは、同様に、いくつかの方法で実施されてもよい。
【００２８】
いくつかの実施形態では、パッケージ７２Ａは、制御された折畳み式チップコネクト（Ｃ４）技術、こうした接続を行うための業界で既知の多くの変形を有する方法を使用してフレックスケーブル８０Ａに接続される。Ｃ４は、ダイを基板に接続する技術であるが、パッケージをＰＣＢ又はフレックスケーブルに接続するのにも使用することができる。図２のフレックスケーブル−オン−ＰＣＢ構成５０において、基板７６Ａは、ドータカード７０に接続されるソケット要素及びフレックスケーブル８０Ａに接続される短いソケット要素を含む。これらのソケット要素の一部は、Ｃ４接続を使用してフレックスケーブル８０Ａに接続されてもよい。
【００２９】
他の実施形態では、パッケージ７２Ａは、共にダイに結合される、専用２部品ソケット要素を備えてもよい。図３に示すように、ダイ３２及び基板３４が２部品ソケット要素上に配設されるパッケージ４２が示される。ソケット要素は、ＰＣＢにはんだ付けされるか、又はその他の方法で固着される主ソケット要素３８、及び、主ソケット要素３８に接続され、フレックスケーブル８０等の、高速で低損失の基板に固着される高速ソケット要素３６を含む。図２の構成５０では、フレックス−パッケージ間コネクタ８２Ａは、高速ソケット要素３６であってもよい。
【００３０】
なお他の実施形態では、ダイは、パッケージ及びＰＣＢによってフレックスケーブルに接続される。よく理解されている技法（多くの技法が存在する）を使用して、ダイはパッケージに、パッケージはＰＣＢに接続される。フレックスケーブルは、その後、ダイへの信号経路が作られるようにＰＣＢに接続される。フレックスケーブルが、高速信号経路においてＰＣＢに結合することができる多くの方法がやはり存在する。信号経路において多くの不連続性が存在するため、フレックス−ＰＣＢソリューションは、初期の設計では好まれない場合がある。しかし、ＰＣＢ上の高速信号経路が破壊される場合、高速信号経路は、比較的容易にフレックスケーブルと置き換えられることができる。そのため、普通なら廃棄されるシステムが、フレックス−ＰＣＢソリューションによって回復する場合がある。フレックス−パッケージ間コネクタ８２は、フレックスケーブルをパッケージに永久的又は半永久的に固着するが、現場保守中等に、外され、再係合されてもよい。
【００３１】
図２では、フレックス−パッケージ間コネクタ８２Ａは、パッケージ７２Ａの基板７６Ａの下に配設されるように見える。これは、フレックスケーブル８０Ａとダイ７４Ａとの間の接続を達成することができる一方法である。フレックスケーブルをパッケージに結合するための３つの他の可能性が、いくつかの実施形態に従って図４Ａ〜４Ｃに示される。図４Ａでは、ダイ７４Ｃ及び基板７６Ｃは、マザーボードであってもドータカードであってもよいＰＣＢ７０Ｃ上に配設される。フレックスケーブル８０Ｃは、接着剤８８Ｃを使用してＰＣＢ７０Ｃに固着される。フレックス−パッケージ間コネクタ８２Ｃは、基板７６Ｃの上面（ダイ側）に配設される。有利には、フレックス−パッケージ間コネクタ８２Ｃは、ダイ７４Ｃに近く、そのため、信号がフレックスケーブル８０Ｃに伝達される前に横切るべき基板７６Ｃの部分が少ない。図４Ａの実施態様は、当業者が熟知する複数の方法を使用して達成することができる。
【００３２】
図４Ｂでは、ダイ７４Ｄ及び基板７６Ｄは、ＰＣＢ７０Ｄ上に配設される。前の例のように、フレックス−パッケージ間コネクタを使用する代わりに、図４Ｂの構成は、ダイ７４Ｄと基板７６Ｄとの間に配設された、フレックス−ダイコネクタ８２Ｄを使用する。フレックス−ダイコネクタ８２Ｄは、ダイ及び基板の全長を横切る。フレックス−ダイコネクタ８２Ｄをダイの真下に配設することによって、より短い信号経路を取得することができる。必要に応じて、低速信号について、フレックス−ダイコネクタ８２Ｄと基板７６Ｄとの間の接続が作られてもよい。
【００３３】
図４Ｃでは、ＰＣＢ７０Ｅ上に配設されたダイ７４Ｅ及び基板７６Ｅは、フレックス−パッケージ間コネクタ８２Ｅ及び８２Ｆによって、それぞれ、２つのフレックスケーブル８０Ｅ及び８０Ｆに接続される。フレックス−パッケージ間コネクタ８２Ｅは、基板７６Ｅの下に配設され、１組のピンに結合され、一方、同様に、基板の下（且つ、フレックス−パッケージ間コネクタ８２Ｅの下）に配設されたフレックス−パッケージ間コネクタ８２Ｆは、第２の組の基板ピンに結合される。そのため、基板に対してより多くのケーブルリンクについての必要性が存在するとき等に、単一の基板に対して、多数のフレックスケーブル接続を作ることができる。パッケージが多くのＩ／Ｏピンカウントを含む場合、複数のフレックスケーブル配置構成の追加を達成することは難しくない。
【００３４】
図２に戻ると、フレックスケーブル８０Ａをフレックスケーブル８０Ｂに接続するフレックス−フレックス間コネクタ８４は、同様に、多くの方法で実施されてもよい。フレックス−フレックス間コネクタ８４は、２つのフレックスケーブルを分離するために外されてもよい。外すことは、ラッチを外すこと、フックを外すこと、スナップを外すこと、又は、２つのフレックスケーブルを切り離すことを含んでもよい。図２のフレックスケーブル−オン−ＰＣＢ構成５０（及び、以下の図５及び図６に示す構成）と同様に、１つ又は複数のドータカードが存在する場合、フレックス−フレックス間コネクタ８４が永久的でない性質を持つことによって、ドータカードを、現場保守中等に、マザーボード６０から一時的に取り外すことが可能になる。それでも、フレックス−フレックス間コネクタを使用して、信号経路の品質が維持される。そのため、フレックス−フレックス間コネクタ８４は、いくつかの実施形態において、フレックスケーブルが、永久的に結合せず（その結果、ドータカードを取り外すことができる）、それでも、高速信号用の信号経路の品質が維持される機構を提供する。
【００３５】
フレックス−フレックス間コネクタは、業界でにおいて既知の複数の方法で生産されてもよい。一例として、２つのフレックスケーブルは、ケーブル上のバンプ又はパッドであり得る露出した電気接続部に沿って整列し、次に、一緒に締付けられ、その結果、各ケーブルについての電気接続部のゆるみのない結合が行われる。フレックス−フレックス間コネクタはまた、ケーブル間の確実な接続を確保し、係合中の損傷を防止するために、ゴム等のエラストマーを含んでもよい。フレックス−フレックス間コネクタの締付けは、ロック機構を含んでもよく、ロック機構は、フレックスケーブルが分離するときに外れ、次に、システムの現場保守が終了すると再係合する。好ましくは、フレックス−フレックス間コネクタ１２２は、フレックスケーブルを一緒に締付ける前に、フレックスケーブルを適切に着座させるとともに整列させる「ガイド」を含む。ガイドは、熱可塑性材料又は他の絶縁材料で作られてもよい。フレックス−フレックス間コネクタについての他の実施態様も可能である。
【００３６】
フレックス−フレックス間コネクタ８４及びアンカー８６は、容易に係合するか、又は外れることができる。そのため、ドータカードは、取り付けられたフレックスケーブルが存在するにも関わらず、現場において容易にマザーボードに取り付けられるか、又はマザーボードから取り外すことができる。マザーボード６０からドータカード７０を取り外すために、フレックス−フレックス間コネクタ８４は、最初に外され、フレックスケーブル８０Ａをフレックスケーブル８０Ｂから分離する。次に、ドータカード７０は、アンカー８６から取り外される。元の構成を回復するために、プロセスは逆に行われる。ドータカード７０は、アンカー８６内に着座し、フレックスケーブルは、フレックスケーブルの電気経路が整列し、フレックス−フレックス間コネクタ８４が、フレックスケーブルを一緒にゆるみなく締付けるような向きに置かれる。そのため、フレックスケーブル−オン−ＰＣＢ構成５０の現場保守は簡単である。
【００３７】
サーバ等の多くのプロセッサベースシステムの場合、複数のドータカードを含む構成が一般的である。フレックスケーブル−オン−ＰＣＢ法は、ＰＣＢの比較的複雑な配置構成が存在する場合に、図２に示す構成５０からのわずかな修正によって機能することができる。図５では、たとえば、フレックスケーブル−オン−ＰＣＢ構成１００は、マザーボード１１０及び２つのドータカード１１２Ａ及び１１２Ｂ（まとめて、ドータカード１１２）を含む。基板１１６Ａ及びダイ１１８Ａ（パッケージ１３２Ａ）は、ドータカード１１２Ａ上に配設され、一方、基板１１６Ｂ及びダイ１１８Ｂ（パッケージ１３２Ｂ）は、ドータカード１１２Ｂ上に配設される。
【００３８】
ドータカード１１２Ａ及び１１２Ｂはそれぞれ、アンカー１１４Ａ及び１１４Ｂ（まとめて、アンカー１１４）を使用してマザーボード１１０に接続される。構成５０と同様に、アンカー１１４Ａ及び１１４Ｂは、ドータカードとマザーボードとの間の構造上の支持を提供するとともに、電力を送出するのに使用される信号等の、低速信号又は重要でない信号用の電気接続を可能にする。フレックスケーブルは、ダイ１１８Ａとダイ１１８Ｂとの間で高速信号経路を提供する。そのため、アンカー１１４は、高速信号が伝達されるコネクタについてよりも高い裕度を持つように設計されてもよい。
【００３９】
フレックスケーブルは、３つのコンポーネント、すなわち、ドータカード１１２Ａに取り付けられたフレックスケーブル１３０Ａ、マザーボード１１０に取り付けられたフレックスケーブル１３０Ｂ、及びドータカード１１２Ｂに取り付けられたフレックスケーブル１３０Ｃ（まとめて、フレックスケーブル１３０）に分割される。いくつかの実施形態では、フレックスケーブルは、接着剤、はんだ接合、又はタイダウン機構を使用すること等によって、マザーボード及びドータカードに永久的に固着される。接着剤１２４Ａは、フレックスケーブル１３０Ａをドータカード１１２Ａに固着し、接着剤１２４Ｂは、フレックスケーブル１３０Ｂをマザーボード１１０に固着し、接着剤１２４Ｃは、フレックスケーブル１３０Ｃをドータカード１１２Ｂに固着する。そのため、フレックスケーブルは、「浮遊」しないが、既知の位置をとり、本質的に、ＰＣＢの向きを模倣する。
【００４０】
ダイ１１８Ａと１１８Ｂとの間の接続は、フレックス−フレックス間コネクタ１２２Ａ及び１２２Ｂ（まとめて、フレックス−フレックス間コネクタ１２２）並びにフレックス−パッケージ間コネクタ１２８Ａ及び１２８Ｂ（まとめて、フレックス−パッケージ間コネクタ１２８）を使用して達成される。フレックス−パッケージ間コネクタ１２８Ａは、パッケージ１３２Ａをフレックスケーブル１３０Ａに接合し、フレックス−フレックス間コネクタ１２２Ａは、フレックスケーブル１３０Ａをフレックスケーブル１３０Ｂに結合し、フレックス−フレックス間コネクタ１２２Ｂは、フレックスケーブル１３０Ｂをフレックスケーブル１３０Ｃに結合し、フレックス−パッケージ間コネクタ１２８Ｂは、フレックスケーブル１３０Ｃをパッケージ１３２Ｂに結合する。フレックス−フレックス間コネクタ１２２及びフレックス−パッケージ間コネクタ１２８は、パッケージ１３２及びフレックスケーブル１３０とインピーダンス整合がとれており、信号経路にわたる電気エネルギーの損失が最低限になる。図２のコネクタと同様に、フレックス−パッケージ間コネクタ及びフレックス−フレックス間コネクタは、業界において既知の種々の方法で作られてもよい。
【００４１】
フレックス−フレックス間コネクタ１２２及びアンカー１１４は、容易に係合するか、又は外れることができる。ドータカードは、取り付けられたフレックスケーブルが存在するにも関わらず、現場において容易にマザーボードに取り付けられるか、又はマザーボードから取り外すことができる。そのため、フレックスケーブル−オン−ＰＣＢ構成１００の現場保守は簡単である。
【００４２】
フレックスケーブル−オン−ＰＣＢ構成１００では、２つのドータカードの向きは、図１Ａと同じであり、基板及びダイが各ボードの同じ側に配設される。フレックスケーブル１３０Ｂをフレックスケーブル１３０Ｃに接続するために、ドータカード１１２Ｂは、穴１２６を含み、フレックスケーブル１３０Ｂがそこを通ってねじ込まれる。穴１２６を通してフレックスケーブルをねじ込むことによって、ドータカードの向きを変える必要がなくなる。
【００４３】
図５のフレックスケーブル−オン−ＰＣＢ構成１００において特徴となる特性は、３つ以上のドータカードを含む構成等の他のシステムにおいてエミュレートすることができる。図６に示す、別のフレックスケーブル−オン−ＰＣＢ構成２００では、たとえば、マザーボード２１０は、ドータカード２１２Ａ、２１２Ｂ、及び２１２Ｃを支持する。フレックスケーブル２３０Ａ、２３０Ｂ、及び２３０Ｃ（まとめて、フレックスケーブル２３０）は、ダイ２１８Ａ（ドータカード２１２Ａ上）とダイ２１８Ｂ（ドータカード２１２Ｂ上）との間の信号経路を確立し、一方、フレックスケーブル２４０Ａ、２４０Ｂ、及び２４０Ｃ（まとめて、フレックスケーブル２４０）は、ダイ２１８Ａとダイ２１８Ｃ（ドータカード２１２Ｃ上）との間の信号経路を確立する。図６の斜視図が示すように、フレックスケーブル２３０及び２４０を使用して、２つの分離し、且つ、別個の信号経路が確立される。
【００４４】
フレックスケーブル−オン−ＰＣＢ構成２００における各ドータカード上のダイは、同じ向きであるため、ドータカード２１２Ｂ及び２１２Ｃはそれぞれ、穴２２６Ａ及び２２６Ｂを含み、穴２２６Ａ及び２２６Ｂを通して、フレックスケーブル２３０及び２４０がねじ込まれる。この配置構成によって、フレックス−パッケージ間コネクタ２２８Ａ、２２８Ｂ、及び２２８Ｃ並びにフレックス−フレックス間コネクタ２２２Ａ、２２２Ｂ、及び２２２Ｃが、それぞれのドータカード上で同じように配列され、向けられることが可能になる。こうした類似は絶対的なものではない。たとえば、フレックス−パッケージ間コネクタ２２８ＡはＣ４型コネクタであってもよく、一方、フレックス−パッケージ間コネクタ２２８Ｂは、図３に示すソケット要素等の高速部分を含む２部品ソケット要素であってもよい。同様に、フレックス−フレックス間コネクタ２２２Ａ、２２２Ｂ、及び２２２Ｃは、型が同じである必要はない。しかし、好ましくは、同種のものからなる配置構成によって、フレックスケーブル−オン−ＰＣＢ構成２００の製造及び現場保守が簡素になるため、フレックス−パッケージ間コネクタ及びフレックス−フレックス間コネクタは、各ドータカード上の同じロケーションに配設され、同じように係合するとともに外される。
【００４５】
図６に示した構成以外に、さらなるフレックスケーブル−オン−ＰＣＢ構成が可能である。たとえば、いくつかのドータカードが存在するサーバシステムは、フレックスケーブル−オン−ＰＣＢを使用するように配列されてもよい。ドータカードは、ケーブルの経路指定を最適にするように向けられてもよい。穴２２６Ａ及び２２６Ｂ等の、ＰＣＢ内の貫通穴の設置、フレックスケーブルをパッケージに取り付ける方法（上記図２、図３、図４Ａ、図４Ｂ、及び図４Ｃを参照されたい）、基板のピンカウント、並びに他の特性もまた、ボード及びフレックスケーブルを経路指定するときに考慮されてもよい。ＰＣＢ自体の場合と同様に、フレックスケーブル−オン−ＰＣＢ構成についての可能性は、実際上無制限である。
【００４６】
ＰＣＢ内で経路指定されるワイヤの物理的寸法はフレックスケーブルの寸法と同じである。単一のＣＳＩチャネルを収容するために、３〜３．５ｃｍのフレックスケーブルで十分であることになる。ＰＣＢは複数の層を含むため、ＰＣＢの実施態様は、１．５〜１．７５ｃｍの幅について、単一のＣＳＩチャネルを２つの層に分割してもよい。フレックスケーブルは、互いの上に積層されてもよい。単一の層及び接地層を含む、２層フレックスケーブルは、非常に薄くてもよい（たとえば、０．１ｍｍより薄い厚さ）。
【００４７】
こうしたフレックスケーブルを積重ねることは、２、３の機械的な課題を呈する。ＰＣＢの複数の層の場合にそうであるように、重なっているフレックスケーブル間の信号クロストークが発生する場合がある。しかし、１つのフレックスケーブルを別のフレックスケーブルの上に効果的に「架橋する(bridge)」ための、フレックスケーブル間のさらなる間隔が信号間のクロストークを減らす可能性がある。いずれのＰＣＢ設計の場合もそうであるように、ＰＣＢ上でのフレックスケーブルのよく工夫されたレイアウトは、クロストーク、ＥＭＩ、及び他の信号損失の問題を解決することができる。設計エリアが非常に限られている場合、フレックスケーブルの積重ねが好ましい場合がある。多層フレックスケーブルパッケージは、利用可能な空間が制約される場合に利用可能である。
【００４８】
ＰＣＢからフレックスケーブルへ高速信号を転送することによって、低速信号、重要でない信号、及び電力送出信号がＰＣＢ上に残る。いくつかの実施形態では、先に開示したように、多層ＰＣＢは、１つ又は複数のフレックスケーブルが取り付けられる単層ＰＣＢと置き換えることができる。場合によっては、本明細書で述べるフレックスケーブル−オン−ＰＣＢ手法を使用して、かなりのコスト軽減を達成することができる。
【００４９】
高速信号を伝達するために、ＰＣＢをフレックスケーブルと置き換えることの利点は、フレックスケーブルの質に応じて変わる。フレックスケーブルは通常、金属及びプラスチック積層プロセスを使用して構築され、用途に応じて、異なる粘着性材料を使用することができる。低速電力送出に使用されるフレックスケーブルは、たとえば、軍用設計又は難燃性材料に使用されるケーブルとかなり異なる可能性がある。高い性能を達成するために、プロセス中に非常に少量の接着剤を使用する等して、フレックスケーブルの消散係数を最低限にする方法が存在する。これらのフレックスケーブルは、いくらかの接着剤がその生産で使用されるが、業界では接着性無しフレックスケーブルとして知られることがあり、高性能フレックスケーブルとして本明細書で知られている。他の方法が、類似した、又は改善した結果を達成することができるため、本明細書で述べるフレックスケーブルは、これらの高性能フレックスケーブルに限定されない。
【００５０】
或る測定によれば、高性能フレックスケーブルは、ＦＲ４  ＰＣＢより５０％低い減衰定数を有する。同じチップ−チップ間距離及び同じ接続が使用される場合、同じ設計が、所与のデータレートで動作するＰＣＢチャネルと比較して、そのデータレートの約１．５倍で動作することができる。そのため、フレックスケーブルの使用は、信号伝達特性におけるかなりの利点を示し、チップ−チップ間データレートを大幅に改善することができる。表１は、これら２つの相互接続技術の比較を示す。
【００５１】
【表１】
2008514017.tif 000003
【００５２】
そのため、フレックスケーブル−オン−ＰＣＢは、高速信号をチップ−チップ間で伝達するシステムの設計についてのいくつかの問題に対処する。複数層を含む複雑な設計にもかかわらず、もはや高速信号を安価に伝達することができない、非常に高速の信号経路はＰＣＢから除去される。フレックスケーブルは、こうした信号を、少ない費用で損失を非常に低くして伝達することができる。様々なフレックスケーブルの型及び販売業者、入手可能な材料、並びに業界の需要があるため、場合によっては、フレックスケーブル技術は、高速信号をサポートすることができる可能性がある。
【００５３】
フレックスケーブル−オン−ＰＣＢは、ＰＣＢパラダイムを放棄しない。複数のＩＣを有するＰＣＢを含むシステムは、利用可能な空間、熱管理、アップグレード可能性、信頼性等の設計考慮事項を十分に持っている。ＰＣＢは、こうした考慮事項を念頭において物理的に配列される。ＰＣＢに固着することによって、フレックスケーブルは、システムの設計考慮事項が無視されないように、ＰＣＢの配置構成を模倣する。フレックスケーブル−オン−ＰＣＢ方式は、システムの熱管理を改善し、より予想可能な現場保守を可能にする。
【００５４】
フレックスケーブル−オン−ＰＣＢは、ＰＣＢに取って代わらないが、ＰＣＢの設計をかなり簡素化することができる。多層ＰＣＢは、システム設計についてかなりのコスト軽減を伴って、単層ＰＣＢ又は複雑度の低いＰＣＢと置き換えられてもよい。
【００５５】
図７において、フロー図が、高速シグナリングが２つのＩＣ間で望まれる一般的な場合について、フレックスケーブル−オン−ＰＣＢ法３００を示す。最初に、高速シグナリングが望まれる一対のＩＣが特定される（ブロック３０２）。ＩＣが載っているＰＣＢ（複数可）を含む、２つのＩＣ間においてシステム内で見出される全てのＰＣＢが特定される（ブロック３０４）。整数個ＮのＰＣＢは、いくつのフレックスケーブル部分が使用されるかを示す（ブロック３０６）。
【００５６】
各ＩＣについて、フレックスケーブルに接続するために、フレックス−パッケージ間コネクタが使用される（ブロック３０８）。使用されるフレックスケーブルの数は、見出されたＰＣＢの数より１だけ小さい。そのため、Ｎ−１個のフレックスケーブルが取得される（ブロック３１０）。各フレックスケーブルは、各ＰＣＢについて１つのフレックスケーブル部分が対応するように、その関連するＰＣＢに永久的に取り付けられる（ブロック３１２）。好ましくは、各フレックスケーブルの余分の長さが、隣接するケーブルと重ねるために利用可能である。これらのフレックスケーブル部分は、Ｎ−１個のフレックス−フレックス間コネクタを使用して共に取り付けられる（ブロック３１４）。こうして、ＩＣ間の高速信号経路が作られ、ＰＣＢはフレックスケーブル用の機械的構造を提供する。システムが、複数の高速シグナリングＩＣを使用する場合、方法３００は、システム内の各ＩＣ対について繰り返されてもよい。
【００５７】
本発明は、限られた数の実施形態に関して述べられたが、当業者は、実施形態からの多数の変更及び変形を理解するであろう。添付の特許請求の範囲は、本発明の真の精神及び範囲内に入る、全てのこうした変更及び変形を包含することが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１Ａ】従来技術による、マザーボード及び２つのドータカードを特徴とするＰＣＢ構成の側面図である。
【図１Ｂ】従来技術による、マザーボード及び２つのドータカードを特徴とするＰＣＢ構成の側面図である。
【図１Ｃ】従来技術による、マザーボード及び２つのドータカードを特徴とするＰＣＢ構成の側面図である。
【図２】いくつかの実施形態による、マザーボードとドータカードとの間の非永久的な接続のためのフレックスケーブルを特徴とする構成の斜視図である。
【図３】いくつかの実施形態による、２部品ソケット要素の高速部分を含むパッケージの斜視図である。
【図４Ａ】いくつかの実施形態による、フレックスケーブルをパッケージ又はＰＣＢに接続するための代替の方法の側面図である。
【図４Ｂ】いくつかの実施形態による、フレックスケーブルをパッケージ又はＰＣＢに接続するための代替の方法の側面図である。
【図４Ｃ】いくつかの実施形態による、フレックスケーブルをパッケージ又はＰＣＢに接続するための代替の方法の側面図である。
【図５】いくつかの実施形態による、マザーボードと２つのドータカードとの間の非永久的な接続のためのフレックスケーブルを特徴とする構成の斜視図である。
【図６】いくつかの実施形態による、マザーボードと３つのドータカードとの間の非永久的な接続のためのフレックスケーブルを特徴とする構成の斜視図である。
【図７】いくつかの実施形態による、フレックスケーブル−オン−ＰＣＢ法のフロー図である。
【図１Ａ】
2008514017.tif 000004
【図１Ｂ】
2008514017.tif 000005
【図１Ｃ】
2008514017.tif 000006
【図２】
2008514017.tif 000007
【図３】
2008514017.tif 000008
【図４Ａ】
2008514017.tif 000009
【図４Ｂ】
2008514017.tif 000010
【図４Ｃ】
2008514017.tif 000011
【図５】
2008514017.tif 000012
【図６】
2008514017.tif 000013
【図７】
2008514017.tif 000014
【国際調査報告】
2008514017.tif 000015
2008514017.tif 000016
2008514017.tif 000017