(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦ信号を接続するためのＲＦ接続用接点（２１−２８）及び圧接接続用接点（３１−３８）を有し、各ＲＦ接続用接点（２１−２８）がそれぞれ圧接接続用接点（３１−３８）に接続されており、ニアエンド・クロストークを引き起こす静電結合がＲＦ接続用接点間に発生しているＲＦプラグコネクタの高周波特性の調整方法において、
プリント回路基板（３）上に配置され、一方の端部のみがＲＦ接続用接点（２１−２８）及び圧接接続用接点（３１−３８）に接続された少なくとも１つの第１導体トラック（４６）と、プリント回路基板（３）の上又は内部に配置された少なくとも１つの第２導体トラック（４４）とにより、キャパシタ（Ｃ４６）を形成し、
前記キャパシタ（Ｃ４6）の、ニアエンド・クロストーク（ＮＥＸＴ）を含む少なくとも１つの周波数依存パラメータを測定し、
測定されたニアエンド・クロストーク（ＮＥＸＴ）を公称パラメータと比較し、
前記第１導体トラック（４６）を、必要とされる推定導体トラック長だけ除去又は切除し、
ニアエンド・クロストーク（ＮＥＸＴ）を再度測定し、
得られたニアエンド・クロストーク減衰（Ｄ）の増加を用いて、導体トラック長と静電容量との関係を示すグラフを決め、
これからさらに除去又は切除されるべき残余の導体トラック長を求めることを特徴とする方法。
【請求項２】
第２導体トラック（４４）は、一方の端部がＲＦ接続用接点（２１−２８）及び圧接接続用接点（３１−３８）に接続された導体トラック（４４）である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくともさらに１つの第２導体トラックがプリント回路基板（３）の内層内に配置され、かつプリント回路基板（３）上に配置された他の第２導体トラック（４４）に接続される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも２つの、高周波特性を調整可能なキャパシタ（Ｃ４６、Ｃ３５）がプリント回路基板（３）上に配置されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
周波数依存パラメータを未実装プリント回路基板（３）で求める、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
レーザーを用いて導体トラック（４６、４５）を切断する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
光学システムを用いてレーザーの制御工程を補助する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電気的配置のＲＦマッチング法及びこの目的に適したプリント回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、コンピュータＬＡＮ用プラグコネクタであって、オス・コネクタ部とメス・コネクタ部とプラグコネクタ内に配置されたクロストーク補償デバイスとを具え、該クロストーク補償デバイスによって送信導体ループと受信導体ループとの間のクロストーク減衰を増大させることのできるプラグコネクタが記載されている。この目的で、プリント回路基板が、プラグインケーブルの接続と配線の接続との間のプラグ接続のメス・コネクタ部又はオス・コネクタ部内に配置されており、送信導体ループと受信導体ループの導体経路が、プリント回路基板上で物理的に大きく離されている。クロストーク補償デバイスは、例えばキャパシタ又はコイル等の別個の部品であり、調整可能である。公知のプラグコネクタは、別個の部品が比較的高価かつ大きいという欠点を有する。
【０００３】
特許文献２には、プラグコネクタハウジング、２組の接点要素を有するプリント回路基板を具える電気プラグコネクタが開示されている。接点要素の第１の組はプリント回路基板の前面に配置され、プラグコネクタハウジング内の開口に向かって突出しており、接点要素の第２の組はプリント回路基板の背面に配置され、第２の組内の接点要素が圧接接点の形状である。プラグコネクタは、貫通開口を有し前面に圧接接点と接続するよう意図された導体ガイドの設けられたケーブルマネージャを有している。前記ガイドは圧接接点の凹状ホルダとともに圧接接点の領域内に形成されており、この場合に、ケーブルマネージャをプラグコネクタハウジングに適合することができる。
【０００４】
通信及び情報技術におけるデータ転送帯域の増大により、導体、接点及び導体経路を、お互いから厳格に分画するように設計し、クロストーク減衰の要求値にマッチングするようにしなければならない。これは非常に狭い公差を要求するものであり、自動化された製造工程では適合することが困難である。
【０００５】
【特許文献１】欧州特許出願公開第０  ５２５  ７０３  Ａ１号明細書
【特許文献２】ドイツ国特許出願公開第１００  ５１  ０９７  Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、この発明は、少なくとも１つのプリント回路基板を有するＲＦプラグコネクタ、特にＲＪ−４５メス・コネクタにマッチングする方法を提供する技術的問題点に基づくものである。このプリント回路基板は、ＲＦ接続用接点及び圧接接続用接点を有しており、各ＲＦ接続用接点が、それぞれの圧接接続用接点と、この目的に適当であり、かつこれを用いてＲＦ特性を狭い許容帯域内に調整することのできるプリント回路基板とに接続されている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
技術的問題点は、特許請求の範囲１及び１１の特徴部の内容により解決される。この発明のさらに有利な点は、従属請求項に記載されている。
【０００８】
この目的のため、一方の面のみで電気接続の接点に接続された少なくとも１つの第１導体トラックが、プリント回路基板上に配置され、プリント回路基板の上又は内部に配置された少なくとも１つの第２導体トラックとともにキャパシタを形成する。配置の、少なくとも１つの周波数依存パラメータを測定し、周波数依存パラメータを公称パラメータと比較し、一方の面で接続を形成している導体トラックを、差の関数として部分的に除去又は切除する。これによって、単純かつ安価な手段でマッチング可能なキャパシタを形成することができる。また、これを用いて、配置のＲＦ応答をマッチングすることができる。この場合の導体トラックは、マッチングキャパシタがクロストーク源の位置に近くなるので、ＲＦ接続用接点に接続することが好ましい。しかし、原則的には、これらを圧接接続用接点に接続してもよく、これらをＲＦ接続の接点に電気的に接続する。原則的には、静電容量を変えるには、キャパシタの１つの導体トラックを切除又は除去すれば十分である。
【０００９】
キャパシタの他方の電極を、一方の面の接点に接続した導体トラックにより、同様に形成することが好ましい。
【００１０】
さらに好適な実施態様において、少なくともさらに１つの第２導体トラックをプリント回路基板の内層内に配置し、プリント回路基板上の導体トラックに電気的に接続する。これは、キャパシタが平行に接続されていることを表しており、総静電容量が加算されて、比較的小さな面積で十分に大きな静電容量を得ることが可能となる。
【００１１】
さらに好適な実施態様において、導体トラックにより形成された少なくとも２つの独立したキャパシタをプリント回路基板上に配置し、グラウンドに対して対称なトリミングを行う。
【００１２】
さらに好適な実施態様において、周波数依存パラメータを求め、未実装プリント回路基板上で調整する。これは、特にＲＦプラグコネクタの場合に、プリント回路基板自体がＲＦ公差の大半に関与しているという知識に基づくものである。これらの公差は、一般に導体トラック等の配置要素の幾何学的公差及びプリント回路基板の材料の誘電率の公差である。未実装プリント回路基板の自動計測は、実装プリント回路基板又はハウジングに装着されたプリント回路基板に行うよりも遥かに簡単である。したがって、全配置は、プリント回路基板製造工程の早期段階にもマッチング可能である。この場合の供給及び測定は、接点の半田付け部の中心で行うことが好ましい。
【００１３】
さらに好適な実施態様において、必要とされる推定導体トラック短縮を第１ステップで実行する。次に、周波数依存パラメータを再度測定する。ついで、測定した変化を用いて、さらに除去又は切除されるべき残余の導体トラック長を求める。これは、マッチング工程の導体トラックに関連する公差も考慮する。この場合には、導体トラック短縮を２よりも多いステップに再分割することもできる。
【００１４】
さらに好適な実施態様において、仕上げカットを、導体トラックの切断中に、第１のカットよりも広く行う。この広いカットによって、導体トラックの切断部の静電容量への影響が最小限となる。
【００１５】
さらに好適な実施態様において、ニアエンド・クロストークを周波数依存パラメータとして測定し、マッチング工程を容易にする。これは、直接最適化されるべきパラメータを求めているので、例えば純静電容量測定の場合のように、ニアエンド・クロストークへのパラメータの影響をさらに推定する必要がないからである。
【００１６】
導体トラックは、レーザー、特に波長が６００ｎｍ未満の短波長レーザーを用いて切断することが好ましい。レーザーを用いた導体トラックの切断は、非常に早く、かつ自動化が容易である。原則的には、導体トラックを、例えばフライス削りを用いて機械的に、又は過電流を用いて焼き抜くことにより電気的に、切除又は除去することもできる。
【００１７】
さらに好適な実施態様において、レーザーには光学位置決めシステムが付属している。これによって、接近して隣接した導体トラックに損傷を与えることなく、また切断すべき導体トラックの切断が不完全となることなく、導体トラックがより正確に切断される。
【００１８】
導体トラックの除去又は切除の間、銅粒子がプリント回路基板に堆積する場合があり、これは耐過電圧性を低下させる。したがって、導体トラックの切除又は除去に続いて、銅粒子及び／又は他の汚染物質を除去するために、洗浄工程を行うことが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、好適な例示的実施態様を参照して、この発明をより詳細に説明する。
【００２０】
図１は、プラグコネクタ１の分解図である。プラグコネクタ１は、プラグコネクタハウジング２、プリント回路基板３、止め具４及びケーブルマネージャ５を有する。図示の例において、プラグコネクタハウジング２の形状は、種々のラッチと挿入手段とを有するメス・コネクタである。プラグコネクタハウジング２は側面にシールド板６を有する。プリント回路基板３は、前面が接点７からなる第１の組に取り付けられ、後面が圧接接点８からなる第２の組に取り付けられる。第１の組の接点７は、それぞれ第２の組の接点に接続される。ついで、プリント回路基板３は、プラグコネクタハウジング２に挿入される。この過程で、プラグコネクタハウジング２の円筒ピン９がプリント回路基板３の孔を貫通し、プラグコネクタハウジング２とプリント回路基板３が互いに調整され固定される。第１の組の接点７（ＲＦ接続の形状である。）は、プラグコネクタハウジングの前面から到達可能な開口内に突出する。止め具４は、第２の組の接点８に押し込まれ、プラグコネクタハウジング２に係止される。このために、止め具４は端面にラッチタブ１０を有し、圧接接点８を通すための開口１１を有している。さらに、止め具４は２つのラッチフック１２を有しており、これを用いてケーブルマネージャ５に係止される。
【００２１】
図２は、未実装のプリント回路基板３を示す。プリント回路基板３は、ＲＦ接続のために、８つの接点２１−２８と接点孔を有し、圧接接続のために、８つの接点３１−３８を有する。また、プリント回路基板３は、導体トラックを前面及び背面及びプリント回路基板の内層に接続するためのメッキされた貫通孔４０をさらに有する。このメッキされた貫通孔４０は小円として図示されている。この例では、プリント回路基板３の孔４１は小四角形として図示されている。プリント回路基板の背面及び内層に配置されている接点２４及び３５の２つの部品を除いて、接点２１−２８をそれぞれ関連する接点３１−３８に接続する導体トラックは図示されていない。２つの接点２１−２８及び３１−３８のぞれぞれの間を電気的に接続する導体トラックに加えて、４つの導体トラック４３−４６もあり、これらはそれぞれ一方の面で接点２３−２６に接続されている。この例では、２つの導体トラック４４及び４６が接点２４と接点２６の間にキャパシタを形成している。同様に、２つの導体トラック４３及び４５が接点２３と接点２５の間にキャパシタを形成している。さらなる導体トラックが内層に配置され、導体トラック４４に電気的に接続され、導体トラック４６の下部に位置することが好ましい。回路上の目的で、接点２１と２２、２３と２６、２４と２５、及び２７と２８、並びにこれらのそれぞれ対応する接点が接点対を形成する。この例では、２組の外側接点対２１と２２及び２７と２８は、ニアエンド・クロストークに関しては比較的重要でない。反対に、２組の内側の交互配置された接点対２３と２６及び２４と２５は問題である。この例で、障害を引き起こすキャパシタは、２３と２４の間及び２５と２６の間に位置する。他の結合は、その間の距離が大きいので、無視できるからである。
【００２２】
図３は、結果として得られた等価回路を示しており、概略テスト配置を含む。この例では、キャパシタＣ４６及びＣ３５は、それぞれ導体トラック４４と４６及び４３と４５により形成されたキャパシタを本質的に示しており、一方、キャパシタＣ３４及びＣ５６は、それぞれ隣接する接点２３と３３及び対応する導体トラック、２４、３４と導体トラック及び２５、３５と導体トラック、並びに２６、３６と導体トラックにより形成される。このブリッジ回路はトリミングされて、ニアエンド・クロストークを要求値以下にする。トリミング工程の前に、１つの接点対のニアエンド・クロストークを周波数依存パラメータとして決めることにより、まず非対称性を測定する。この例では、接点対２３、３３及び２６、３６と接点対２４，３４及び２５、３５の間でクロストークを測定する。未実装プリント回路基板３に対して測定を行うことが好ましいので、接点３３−３６は正常なインピーダンスで終了される。次に、接点２５、２４に対するニアエンド・クロストークを測定し、図３で周波数発生器５０及び測定装置５１として模式化されたネットワークアナライザを用いて、ＲＦ信号を接点２３、２６に入れる。この例では、ＲＦ信号の供給及び測定は、接点２３−２６の半田付け部の中心接点を用いて行われる。
【００２３】
図４は、ニアエンド・クロストークＮＥＸＴの周波数応答を概略的に示したものであり、線ａは公称ニアエンド・クロストークを表しており、線ｂは実際に測定されたプリント回路基板のニアエンド・クロストークを表している。公称ニアエンド・クロストークは、例えば金製の装置を用いて求めることができる。この例では、測定されたニアエンド・クロストークはΔＮＥＸＴだけ高くなっているので、導体トラックを短くし静電容量を減らすことで補償する必要がある。何ミリメートルの導体トラックがどれだけの静電容量、したがってニアエンド・クロストーク減衰Ｄに対応するかの割合は、誘電率や導体トラック間の距離等のプリント回路基板の公差によって決まる。したがって、単一の直線とはならず、図５に概略的に示すようなグラフ群の全体となる。公差は不明であるので、まずどのグラフがマッチングすべきプリント回路基板に適用可能であるかを決める必要がある。このため、まず導体トラックの一部を、必要とされる推定導体トラック長だけ除去又は切除し、次いで測定を再度行う。得られた減衰Ｄの増加を用いて、関連付けるグラフを決める。一方、最も急勾配のグラフにより達成される減衰量よりも所望の減衰量が大きい場合には、中間工程を経ることなく、全導体トラックを除去又は切除することができる。これを他方のキャパシタ対して繰り返す。
【００２４】
短波長レーザーを用いて導体トラックを切除することが好ましく、このレーザーの出力及び焦点は切除すべき銅トラックに合わせられており、可能な限りこの銅トラックだけが除去されるようにしている。レーザーの利点は高速でありかつ再現性に優れている点であり、マッチング工程を容易に自動化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】ＲＦデータを伝送する従来技術のプラグコネクタの分解図である。
【図２】図１に示すプラグコネクタに用いるプリント回路基板である。
【図３】プリント回路基板の等価回路の概略図である。
【図４】近クロスリンクの周波数応答を示す。
【図５】除去すべき導体トラックの長さの関数として、近クロスリンクの減衰Ｄを表したグラフ群である。
【符号の説明】
【００２６】
１  プラグコネクタ
２  プラグコネクタハウジング
３  プリント回路基板
４  止め具
５  ケーブルマネージャ
６  シールド板
７  接点
８  接点
９  円筒ピン
１０  ラッチタブ
１１  開口
１２  ラッチフック
２１  接点（ＲＦ接続用）
２２  接点（ＲＦ接続用）
２３  接点（ＲＦ接続用）
２４  接点（ＲＦ接続用）
２５  接点（ＲＦ接続用）
２６  接点（ＲＦ接続用）
２７  接点（ＲＦ接続用）
２８  接点（ＲＦ接続用）
３１  接点（圧接接続用）
３２  接点（圧接接続用）
３３  接点（圧接接続用）
３４  接点（圧接接続用）
３５  接点（圧接接続用）
３６  接点（圧接接続用）
３７  接点（圧接接続用）
３８  接点（圧接接続用）
４０  メッキされた貫通孔
４１  孔
４３  導体トラック
４４  導体トラック
４５  導体トラック
４６  導体トラック
５０  周波数発生器
５１  測定装置
【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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